# data-simulation-manager

**Repository Path**: tankedr/data-simulation-manager

## Basic Information

- **Project Name**: data-simulation-manager
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-07-03
- **Last Updated**: 2025-07-07

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 数据模拟管理系统

基于Spring Boot的实时数据模拟与管理平台，支持多任务管理、JavaScript脚本执行、OPC UA数据服务。

## 功能特性

### 核心功能
- **多任务管理**：支持创建、启动、停止、删除多个数据模拟任务
- **脚本驱动**：使用JavaScript编写数据模拟算法，支持动态函数和异常模拟
- **OPC UA服务**：通过OPC UA协议对外提供数据访问服务
- **实时监控**：Web界面实时显示任务状态、运行时间、数据值
- **模式切换**：支持正常/异常模拟模式的快速切换

### 技术特性
- **高性能**：基于线程池的并发执行，支持100+并发任务
- **灵活配置**：JSON配置文件管理数据点、脚本、周期等参数
- **脚本互通**：脚本中可获取同一模板内其他数据点的值
- **精度控制**：支持不同数据类型和精度配置
- **异常处理**：完善的错误处理和日志记录

## 快速开始

### 环境要求
- Java 17+
- Maven 3.6+

### 安装和运行

1. **克隆项目**
   ```bash
   git clone <repository-url>
   cd data-simulation-manager
   ```

2. **编译项目**
   ```bash
   mvn clean package
   ```

3. **运行应用**
   ```bash
   java -jar target/data-simulation-manager-1.0.0.jar
   ```

4. **访问界面**
   打开浏览器访问：http://localhost:8080

## 配置文件说明

### 基本结构
```json
{
  "opcuaServer": {
    "endpoint": "opc.tcp://localhost:4840",
    "namespaceUri": "urn:simulation:server",
    "rootPath": "Simulation"
  },
  "simulationTemplates": [
    {
      "templateId": "template_001",
      "templateName": "温度传感器模拟",
      "description": "模拟温度传感器数据",
      "opcuaPath": "Sensors/Temperature",
      "dataPoints": [...]
    }
  ],
  "globalSettings": {
    "defaultCycle": 1000,
    "maxConcurrentTasks": 100,
    "logLevel": "INFO",
    "enableMetrics": true
  }
}
```

### 数据点配置
```json
{
  "pointName": "temperature",
  "dataType": "DOUBLE",
  "precision": 2,
  "description": "环境温度",
  "unit": "°C",
  "normalRange": {
    "min": 15.0,
    "max": 35.0
  },
  "initialValue": 25.0,
  "simulationScript": {
    "language": "JavaScript",
    "normalScript": "Math.sin(Date.now() / 60000) * 5 + 25 + Math.random() * 2 - 1",
    "abnormalScript": "getValue('temperature') + (Math.random() > 0.5 ? 10 : -10)"
  },
  "simulationCycle": 1000
}
```

## 脚本编写指南

### JavaScript脚本语法

**正常模拟脚本示例**：
```javascript
// 正弦波模拟 + 随机噪声
Math.sin(Date.now() / 60000) * 5 + 25 + Math.random() * 2 - 1

// 时间序列模拟
20 + Math.sin(Date.now() / 30000) * 10 + Math.random() * 2
```

**异常模拟脚本示例**：
```javascript
// 突发异常值
Math.random() > 0.5 ? 100 : -50

// 基于当前值的异常
getValue('temperature') + (Math.random() > 0.5 ? 20 : -20)
```

### 内置函数
- `Date.now()` - 获取当前时间戳
- `Math.*` - 数学函数库
- `getValue(pointName)` - 获取同一模板中其他数据点的当前值

## API接口

### 任务管理
- `POST /api/simulation/tasks` - 创建任务
- `GET /api/simulation/tasks` - 获取任务列表
- `POST /api/simulation/tasks/{taskId}/start` - 启动任务
- `POST /api/simulation/tasks/{taskId}/stop` - 停止任务
- `DELETE /api/simulation/tasks/{taskId}` - 删除任务
- `POST /api/simulation/tasks/{taskId}/toggle-mode` - 切换模拟模式

### 数据调整
- `POST /api/simulation/tasks/{taskId}/adjust-value` - 调整数据点值

### 系统管理
- `GET /api/simulation/statistics` - 获取统计信息
- `POST /api/simulation/opcua/start` - 启动OPC UA服务
- `POST /api/simulation/opcua/stop` - 停止OPC UA服务

## 使用示例

### 1. 创建温度传感器模拟任务

**通过Web界面**：
1. 在模板下拉菜单中选择"温度传感器模拟"
2. 输入任务名称，如"车间温度监测"
3. 点击"创建任务"
4. 点击"启动"开始模拟

**通过API**：
```bash
curl -X POST http://localhost:8080/api/simulation/tasks \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "templateId": "template_001",
    "taskName": "车间温度监测"
  }'
```

### 2. 切换异常模拟模式

```bash
curl -X POST http://localhost:8080/api/simulation/tasks/{taskId}/toggle-mode
```

### 3. 调整数据点值

```bash
curl -X POST http://localhost:8080/api/simulation/tasks/{taskId}/adjust-value \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "pointName": "temperature",
    "value": 35.5
  }'
```

## 架构设计

### 系统架构
```
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   Web前端界面    │    │   REST API层     │    │   业务服务层     │
│                │    │                │    │                │
│ - 任务管理界面   │◄──►│ - 任务管理API    │◄──►│ - 任务管理器     │
│ - 实时监控      │    │ - 配置管理API    │    │ - 脚本执行引擎   │
│ - 状态统计      │    │ - OPC UA API    │    │ - 配置服务      │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
                                                      │
                                                      ▼
                                               ┌─────────────────┐
                                               │   OPC UA服务    │
                                               │                │
                                               │ - 数据节点管理   │
                                               │ - 实时数据发布   │
                                               │ - 客户端连接    │
                                               └─────────────────┘
```

### 关键组件
- **SimulationTaskManager**: 任务生命周期管理
- **ScriptEngine**: JavaScript脚本执行引擎
- **ConfigurationService**: 配置文件管理
- **OpcuaServerService**: OPC UA数据服务
- **SimulationController**: REST API控制器

## 配置说明

### 应用配置 (application.yml)
```yaml
server:
  port: 8080

simulation:
  config:
    file: simulation-config.json

logging:
  level:
    com.simulation: DEBUG
```

### 系统配置
- **最大并发任务数**: 100（可在globalSettings中调整）
- **默认模拟周期**: 1000ms
- **脚本超时时间**: 5秒
- **日志保存路径**: logs/simulation.log

## 监控和运维

### 健康检查
- 访问 http://localhost:8080/actuator/health 查看系统健康状态

### 日志监控
- 应用日志：logs/simulation.log
- 日志级别：INFO（生产环境），DEBUG（开发环境）

### 性能指标
- 任务并发数：通过/api/simulation/statistics获取
- 内存使用率：通过JVM监控
- OPC UA连接数：通过/api/simulation/opcua/status获取

## 故障排除

### 常见问题

**1. 任务启动失败**
- 检查配置文件格式是否正确
- 确认脚本语法无误
- 查看日志中的错误信息

**2. OPC UA服务无法启动**
- 确认端口4840未被占用
- 检查防火墙设置
- 验证网络配置

**3. 脚本执行错误**
- 检查JavaScript语法
- 确认使用的函数在GraalVM中支持
- 查看ScriptEngine的错误日志

### 日志级别调整
```yaml
logging:
  level:
    com.simulation.engine.ScriptEngine: DEBUG
    com.simulation.service.SimulationTaskManager: DEBUG
```

## 扩展开发

### 添加新的数据类型
1. 在DataPoint.java中添加新的数据类型枚举
2. 在ScriptEngine.java的convertValue方法中添加转换逻辑
3. 更新OpcuaServerService中的类型映射

### 自定义脚本函数
```java
// 在ScriptEngine中注入自定义函数
context.getBindings("js").putMember("customFunction", 
    (Value.ProxyExecutable) arguments -> {
        // 自定义逻辑
        return result;
    });
```

### 添加新的API接口
```java
@RestController
@RequestMapping("/api/simulation")
public class CustomController {
    // 添加新的接口方法
}
```

## 许可证
本项目基于MIT许可证开源。