使用java的milo框架访问OPCUA服务的过程是怎样的

本篇文章给大家分享的是有关使用java的milo框架访问OPCUA服务的过程是怎样的，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

本次采用KEPServerEX5模拟服务端，使用milo开发的程序作为客户端

一、搭建服务端，KEPServerEX5的安装省略掉，下面是配置过程

设置通道、设备、标签

设置访问的用户名和密码

设置通过opc-ua访问的节点

二、使用milo的框架，开发客户端访问opcua服务

1、在pom文件中追击以下依赖

    org.eclipse.milo    sdk-client    0.2.4    org.bouncycastle    bcpkix-jdk15on    1.57    org.eclipse.milo    sdk-server    0.2.4

2、OPC UA协议对象接口

package com.jndj.platform.common.milo;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.OpcUaClient;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.identity.AnonymousProvider;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.identity.IdentityProvider;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.security.SecurityPolicy;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.structured.EndpointDescription;import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.function.Predicate;/** * @author yaohj * @date 2020/7/30 * OPC UA协议对象接口 */public interface OpcUAClientService {    /**     * OPC UA服务器地址和接口     */    default String getEndpointUrl() {        return "opc.tcp://127.0.0.1:49320";    }    /**     * 过滤返回的server endpoint     */    default Predicate endpointFilter() {        return e -> true;    }    /**     * 连接服务器的安全策略     * None、Basic128Rsa15、Basic256、Basic256Sha256、Aes128_Sha256_RsaOaep、Aes256_Sha256_RsaPss     */    default SecurityPolicy getSecurityPolicy() {        return SecurityPolicy.None;    }    /**     * 提供身份验证     */    default IdentityProvider getIdentityProvider() {        return new AnonymousProvider();    }    /**     * 实际操作服务、由实现类重写实现     */    void run(OpcUaClient client, CompletableFuture future) throws Exception;}

3、OPC UA协议对象实体类

package com.jndj.platform.common.milo;import com.google.common.collect.ImmutableList;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.OpcUaClient;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.builtin.*;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.enumerated.TimestampsToReturn;import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.List;import java.util.concurrent.CompletableFuture;@Service("OpcUAClientService")public class OpcUAClientServiceImpl implements OpcUAClientService {    /**     * 覆盖接口的方法，建立和OPC UA的服务     */    @Override    public void run(OpcUaClient client, CompletableFuture future) throws Exception {        // 同步建立连接        client.connect().get();        // 异步读取数据        readTagData(client).thenAccept(values -> {            DataValue nodeId_Tag1 = values.get(0);            DataValue nodeId_Tag2 = values.get(1);            System.out.println("#########Tag1=" + nodeId_Tag1.getValue().getValue());            System.out.println("#########Tag2=" + nodeId_Tag2.getValue().getValue());            future.complete(client);        });    }    /**     * 读取标签点的数据     */    private CompletableFuture> readTagData(OpcUaClient client) {        NodeId nodeId_Tag1 = new NodeId(2, "Channel1.Device1.Tag1");        NodeId nodeId_Tag2 = new NodeId(2, "Channel1.Device1.Tag2");        List nodeIds = ImmutableList.of(nodeId_Tag1, nodeId_Tag2);        return client.readValues(0.0, TimestampsToReturn.Both, nodeIds);    }}

4、OPC UA协议运行对象

package com.jndj.platform.common.milo;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.OpcUaClient;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.config.OpcUaClientConfig;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.client.api.identity.UsernameProvider;import org.eclipse.milo.opcua.stack.client.UaTcpStackClient;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.Stack;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.builtin.LocalizedText;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.structured.EndpointDescription;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.stereotype.Service;import java.nio.file.Files;import java.nio.file.Path;import java.nio.file.Paths;import java.util.Arrays;import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.TimeUnit;import static org.eclipse.milo.opcua.stack.core.types.builtin.unsigned.Unsigned.uint;@Service("OpcUAClientRunner")public class OpcUAClientRunner {    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());    private final CompletableFuture future = new CompletableFuture<>();    private final OpcUAClientService opcUAClientService;    public OpcUAClientRunner(OpcUAClientService opcUAClientService) {        this.opcUAClientService = opcUAClientService;    }    /**     * OPC UA的运行入口程序     */    public void run() {        try {            // 创建OPC UA客户端            OpcUaClient opcUaClient = createClient();            // future执行完毕后，异步判断状态            future.whenCompleteAsync((c, ex) -> {                if (ex != null) {                    logger.error("连接OPC UA服务错误: {}", ex.getMessage(), ex);                }                // 关闭OPC UA客户端                try {                    opcUaClient.disconnect().get();                    Stack.releaseSharedResources();                } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {                    logger.error("OPC UA服务关闭错误: {}", e.getMessage(), e);                }            });            try {                // 获取OPC UA服务器的数据                opcUAClientService.run(opcUaClient, future);                future.get(5, TimeUnit.SECONDS);            } catch (Throwable t) {                logger.error("OPC UA客户端运行错误: {}", t.getMessage(), t);                future.completeExceptionally(t);            }        } catch (Throwable t) {            logger.error("OPC UA客户端创建错误: {}", t.getMessage(), t);            future.completeExceptionally(t);        }    }    /**     * 创建OPC UA的服务连接对象     */    private OpcUaClient createClient() throws Exception {        Path securityTempDir = Paths.get(System.getProperty("java.io.tmpdir"), "security");        Files.createDirectories(securityTempDir);        if (!Files.exists(securityTempDir)) {            throw new Exception("不能够创建安全路径: " + securityTempDir);        }        KeyStoreLoader loader = new KeyStoreLoader().load(securityTempDir);        // 获取OPC UA的服务器端节点        EndpointDescription[] endpoints =                UaTcpStackClient.getEndpoints(opcUAClientService.getEndpointUrl()).get();        EndpointDescription endpoint = Arrays.stream(endpoints)                .filter(e -> e.getEndpointUrl().equals(opcUAClientService.getEndpointUrl()))                .findFirst().orElseThrow(() -> new Exception("没有节点返回"));        // 设置OPC UA的配置信息        OpcUaClientConfig config =                OpcUaClientConfig.builder()                        .setApplicationName(LocalizedText.english("OPC UA SCREEN"))                        .setApplicationUri("urn:DATA-TRANSFER:OPC UA SCREEN")                        .setCertificate(loader.getClientCertificate())                        .setKeyPair(loader.getClientKeyPair())                        .setEndpoint(endpoint)                        .setIdentityProvider(new UsernameProvider("Administrator", "123456"))                        .setRequestTimeout(uint(5000))                        .build();        // 创建OPC UA客户端        return new OpcUaClient(config);    }}

5、OPC UA访问证书类

package com.jndj.platform.common.milo;import org.eclipse.milo.opcua.sdk.server.util.HostnameUtil;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.util.SelfSignedCertificateBuilder;import org.eclipse.milo.opcua.stack.core.util.SelfSignedCertificateGenerator;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.nio.file.Files;import java.nio.file.Path;import java.security.*;import java.security.cert.X509Certificate;import java.util.regex.Pattern;class KeyStoreLoader {    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());    private static final Pattern IP_ADDR_PATTERN = Pattern.compile(        "^(([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])\\.){3}([01]?\\d\\d?|2[0-4]\\d|25[0-5])$");    // 证书别名    private static final String CLIENT_ALIAS = "client-ai";    // 获取私钥的密码    private static final char[] PASSWORD = "password".toCharArray();    // 证书对象    private X509Certificate clientCertificate;    // 密钥对对象    private KeyPair clientKeyPair;    KeyStoreLoader load(Path baseDir) throws Exception {        // 创建一个使用`PKCS12`加密标准的KeyStore。KeyStore在后面将作为读取和生成证书的对象。        KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("PKCS12");        // PKCS12的加密标准的文件后缀是.pfx，其中包含了公钥和私钥。        // 而其他如.der等的格式只包含公钥，私钥在另外的文件中。        Path serverKeyStore = baseDir.resolve("example-client.pfx");        logger.info("Loading KeyStore at {}", serverKeyStore);        // 如果文件不存在则创建.pfx证书文件。        if (!Files.exists(serverKeyStore)) {            keyStore.load(null, PASSWORD);            // 用2048位的RAS算法。`SelfSignedCertificateGenerator`为Milo库的对象。            KeyPair keyPair = SelfSignedCertificateGenerator.generateRsaKeyPair(2048);            // `SelfSignedCertificateBuilder`也是Milo库的对象，用来生成证书。            // 中间所设置的证书属性可以自行修改。            SelfSignedCertificateBuilder builder = new SelfSignedCertificateBuilder(keyPair)                .setCommonName("Eclipse Milo Example Client")                .setOrganization("digitalpetri")                .setOrganizationalUnit("dev")                .setLocalityName("Folsom")                .setStateName("CA")                .setCountryCode("US")                .setApplicationUri("urn:eclipse:milo:examples:client")                .addDnsName("localhost")                .addIpAddress("127.0.0.1");            // Get as many hostnames and IP addresses as we can listed in the certificate.            for (String hostname : HostnameUtil.getHostnames("0.0.0.0")) {                if (IP_ADDR_PATTERN.matcher(hostname).matches()) {                    builder.addIpAddress(hostname);                } else {                    builder.addDnsName(hostname);                }            }            // 创建证书            X509Certificate certificate = builder.build();            // 设置对应私钥的别名，密码，证书链            keyStore.setKeyEntry(CLIENT_ALIAS, keyPair.getPrivate(), PASSWORD, new X509Certificate[]{certificate});            try (OutputStream out = Files.newOutputStream(serverKeyStore)) {                // 保存证书到输出流                keyStore.store(out, PASSWORD);            }        } else {            try (InputStream in = Files.newInputStream(serverKeyStore)) {                // 如果文件存在则读取                keyStore.load(in, PASSWORD);            }        }        // 用密码获取对应别名的私钥。        Key serverPrivateKey = keyStore.getKey(CLIENT_ALIAS, PASSWORD);        if (serverPrivateKey instanceof PrivateKey) {            // 获取对应别名的证书对象。            clientCertificate = (X509Certificate) keyStore.getCertificate(CLIENT_ALIAS);            // 获取公钥            PublicKey serverPublicKey = clientCertificate.getPublicKey();            // 创建Keypair对象。            clientKeyPair = new KeyPair(serverPublicKey, (PrivateKey) serverPrivateKey);        }        return this;    }    // 返回证书    X509Certificate getClientCertificate() {        return clientCertificate;    }    // 返回密钥对    KeyPair getClientKeyPair() {        return clientKeyPair;    }}

6、业务service类

package com.jndj.platform.phase2.service.impl;import com.jndj.platform.common.milo.OpcUAClientRunner;import com.jndj.platform.common.milo.OpcUAClientService;import com.jndj.platform.phase2.service.Phase2Service;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Service;/** * @author yaohj * @date 2020/7/22 * 获取二期发电数据（三、四号机组） */@Service("phase2Service")public class Phase2ServiceImpl implements Phase2Service {    @Autowired    private OpcUAClientService opcUAClientService;    /**     * 获取二期发电数据（三、四号机组），保存到数据库中     */    @Override    public void searchPhase2ElectricData() {        new OpcUAClientRunner(opcUAClientService).run();    }}

7、业务Controller类、定时调度

package com.jndj.platform.phase2.controller;import com.jndj.platform.phase2.service.Phase2Service;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;import org.springframework.stereotype.Controller;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;/** * @author yaohj * @date 2020/7/22 * 获取二期发电数据（三、四号机组） */@Controllerpublic class Phase2Controller {    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Phase2Controller.class);    private static final SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy:mm:dd HH:mm:ss");    @Autowired    private Phase2Service phase2Service;    /**     * 获取二期发电数据（三、四号机组），保存到数据库中(x分钟调度一次)     */    @Scheduled(initialDelay = 30000, fixedRate = 30000)    public void searchGasData() {        logger.info("####获取二期发电数据（三、四号机组） - 定时任务执行时间："+ dateFormat.format(new Date()));        phase2Service.searchPhase2ElectricData();    }}

8、运行结果、定时获取到opcua服务中的数据

OK，以上是所有的源代码，大家的问题基本能够解决。

以上就是使用java的milo框架访问OPCUA服务的过程是怎样的，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注行业资讯频道。