Java OPC UA Server with Web UI

一个基于 Java 17、Spring Boot 3 和 Eclipse Milo 的 OPC UA Server。它不是只能在控制台里跑起来的 SDK 示例，而是把 OPC UA 服务、节点管理、端点配置、证书管理、用户认证和运行状态监控一起放进了 Web UI。

市面上的开源 OPC UA Server 项目里，Java 版本通常更偏底层 SDK、示例工程或命令行服务。这个项目想补上的，是“能让工程师打开浏览器就能管理 OPC UA Server”的那一块空白。

项目起源

某个周五晚上，一家制造企业的国产化信创改造进入验收前夜，杨工又被叫回了现场。

新的边缘节点刚从旧服务器迁到国产 CPU 和国产操作系统环境，PLC 正常，网关正常，SCADA 也正常，但客户临时补了一句：“明天验收前，能不能再加几个 OPC UA 节点？证书也要按信创安全要求走可信管理，最好别每次都改代码、重启一堆服务。”

杨工打开 GitHub，搜了一圈 Java OPC UA Server。C/C++ 工具不少，商业软件也成熟，但在信创项目里，团队更希望选择 Java：跨平台、好部署、容易纳入现有 Spring Boot 运维体系，也更方便在国产操作系统和内网环境中交付。可找来找去，开源 Java 项目大多还是 SDK demo：节点写死在代码里，证书要翻目录，用户认证靠改类，端点策略散落在配置和样例中。真正带 UI、能让现场人员点一点就完成节点、证书、用户、端点管理的 Java 开源项目，几乎找不到。

于是这个项目诞生了。

它的目标很朴素：让 Java 版 OPC UA Server 不只属于开发者，也能服务国产化信创改造中的调试工程师、交付工程师和现场运维，让工业协议服务从“能跑”变成“能看、能管、能交付”。

核心能力

Java 17 + Spring Boot 3 后端，一体化启动 Web 管理服务和 OPC UA Server。
基于 Eclipse Milo 1.0.0 实现 OPC UA Server。
默认 OPC UA TCP 端口 4840，Web 管理端口 8166。
Web UI 管理地址空间，支持文件夹、变量、批量节点、变量值、数据类型、引用和浏览。
支持端点查看、端点配置、连接测试和配置应用。
支持证书列表、信任、拒绝、删除、刷新、扫描和过期统计。
支持用户管理、登录认证、Token 校验和认证方式开关。
H2 文件数据库持久化节点、用户、证书和认证配置。
前端基于 Vue 3、Element Plus、Pinia、Vue Router、Vue I18n。

技术栈

层级	技术
OPC UA	Eclipse Milo Server SDK
后端	Java 17, Spring Boot 3.1.5, Spring MVC, Spring Data JPA
数据库	H2 File Database
前端	Vue 3, Element Plus, Pinia, Vue Router, Axios, ECharts
构建	Maven, frontend-maven-plugin, npm
安全	Bearer Token, OPC UA 用户名/密码、匿名、证书认证策略

架构图

flowchart LR
    Client[OPC UA Client<br/>UaExpert / SCADA / Gateway]
    Browser[Web Browser<br/>Vue Admin UI]

    subgraph App[Spring Boot Application]
        Web[Web API Controllers]
        Auth[Auth & User Service]
        Cert[Certificate Service]
        Endpoint[Endpoint Service]
        Node[Dynamic Node Manager]
        Status[Status Service]
        Milo[Eclipse Milo<br/>OPC UA Server]
    end

    DB[(H2 File DB<br/>./data/opcua-nodes)]
    PKI[(PKI / Keystore<br/>temp/opcua-server/security)]
    Logs[(logs/opcua-server.log)]

    Browser -->|HTTP :8166| Web
    Web --> Auth
    Web --> Cert
    Web --> Endpoint
    Web --> Node
    Web --> Status

    Auth --> DB
    Cert --> DB
    Endpoint --> DB
    Node --> DB
    Status --> Logs

    Cert --> PKI
    Milo --> PKI
    Node --> Milo
    Client -->|opc.tcp :4840 /milo| Milo

启动流程

sequenceDiagram
    participant Main as OpcUaServerApplication
    participant Spring as Spring Boot
    participant Manager as OpcUaServerManager
    participant Milo as SimpleOpcUaServer
    participant NS as SimpleNamespace
    participant DB as H2/JPA

    Main->>Spring: 启动 Web 应用
    Spring->>DB: 初始化用户、证书、节点数据
    Main->>Manager: init()
    Manager->>Milo: 创建 OPC UA Server
    Milo->>NS: 注册命名空间和示例节点
    Manager->>NS: 注入持久化服务
    Manager->>Milo: startup()
    Milo-->>Main: 输出 OPC UA Endpoint

项目结构

.
├── pom.xml
├── endpoint-config.json
├── README.md
├── frontend/
│   ├── package.json
│   ├── vue.config.js
│   └── src/
│       ├── App.vue
│       ├── main.js
│       ├── router/
│       ├── stores/
│       ├── views/
│       │   ├── LoginView.vue
│       │   ├── OpcuaManager.vue
│       │   ├── Endpoints.vue
│       │   ├── Certificates.vue
│       │   ├── Users.vue
│       │   └── Status.vue
│       └── components/
│           ├── AddFolderDialog.vue
│           ├── AddVariableDialog.vue
│           ├── AttributesPanel.vue
│           ├── ContextMenu.vue
│           ├── EditValueDialog.vue
│           └── MainLayout.vue
└── src/
    ├── main/
    │   ├── java/org/go/show/multiproto/opcuaserver/
    │   │   ├── OpcUaServerApplication.java
    │   │   ├── SimpleOpcUaServer.java
    │   │   ├── SimpleNamespace.java
    │   │   ├── DynamicNodeManager.java
    │   │   ├── server/
    │   │   │   └── OpcUaServerManager.java
    │   │   ├── controller/
    │   │   ├── service/
    │   │   ├── repository/
    │   │   ├── entity/
    │   │   ├── model/
    │   │   ├── dto/
    │   │   ├── config/
    │   │   ├── certificate/
    │   │   └── identity/
    │   └── resources/
    │       ├── application.properties
    │       ├── db/migration/
    │       └── trusted/
    └── test/
        └── java/

模块说明

模块	说明
`OpcUaServerApplication`	Spring Boot 入口，启动 Web 应用后初始化 OPC UA Server。
`SimpleOpcUaServer`	Eclipse Milo Server 封装，负责证书、端点、安全策略和启动关闭。
`OpcUaServerManager`	OPC UA Server 生命周期管理，提供启动、停止、重启和状态查询。
`SimpleNamespace`	OPC UA 命名空间注册，承载示例节点和动态节点入口。
`DynamicNodeManager`	动态地址空间管理，支持创建、更新、删除、浏览和持久化节点。
`controller`	Web API 层，提供节点、端点、证书、用户、认证、状态等接口。
`service`	业务服务层，处理持久化、证书、端点、用户、状态统计等逻辑。
`repository` / `entity`	JPA 数据访问和数据库实体。
`frontend`	Vue 管理端，提供浏览器 UI。

环境要求

JDK 17+
Maven 3.8+
Node.js 18+ 和 npm 9+，仅当前端单独开发或使用 with-frontend 构建时需要

快速启动

1. 启动后端和 OPC UA Server

如果只想启动 Java 后端、Web API 和 OPC UA 服务，先跳过前端资源复制：

mvn spring-boot:run -Pskip-frontend

启动成功后：

Web 管理端：http://localhost:8166
OPC UA Endpoint：opc.tcp://localhost:4840/milo
Discovery Endpoint：opc.tcp://localhost:4840/milo/discovery
H2 Console：http://localhost:8166/h2-console

H2 默认连接信息：

JDBC URL: jdbc:h2:file:./data/opcua-nodes
User: sa
Password: scy_345

2. 登录 Web UI

首次启动时，如果数据库没有用户，系统会自动初始化示例账号：

用户名	密码	角色/用途
`admin`	`admin123`	管理员
`operator`	`operator123`	操作员
`viewer`	`viewer123`	只读用户
`guest`	`guest123`	默认禁用

生产环境请立即修改默认密码，并根据实际安全要求关闭不需要的认证方式。

3. 构建完整包

如果已经存在 frontend/dist，可以直接使用默认 profile 打包：

mvn clean package -DskipTests

如果要让 Maven 自动安装 Node、安装前端依赖并构建 UI：

mvn clean package -Pwith-frontend -DskipTests

如果只打 Java 后端，不处理前端：

mvn clean package -Pskip-frontend -DskipTests

运行 Jar：

java -jar target/multiproto-opcuaserver-3.0.1-SNAPSHOT.jar

前端开发

cd frontend
npm install
npm run serve

前端开发服务默认由 Vue CLI 启动。后端 API 地址由 frontend/src/utils/request.js 统一封装；如果本地端口不同，请在该文件或代理配置中调整。

构建前端静态资源：

cd frontend
npm run build

构建产物会生成到 frontend/dist，随后可由 Maven profile 复制到 Spring Boot 静态资源目录中。

常用接口

功能	方法	路径
登录	`POST`	`/api/auth/login`
Token 校验	`GET`	`/api/auth/validate`
获取地址空间	`GET`	`/api/nodes/addressspace`
创建文件夹	`POST`	`/api/nodes/folder`
创建变量	`POST`	`/api/nodes/variable`
更新变量值	`PUT`	`/api/nodes/variable/{path}`
删除节点	`POST`	`/api/nodes/delete`
批量创建节点	`POST`	`/api/nodes/batch`
获取活动端点	`GET`	`/api/endpoints/active`
获取端点配置	`GET`	`/api/endpoints/config`
应用端点配置	`POST`	`/api/endpoints/apply`
获取证书列表	`GET`	`/api/certificates`
信任证书	`POST`	`/api/certificates/{id}/trust`
拒绝证书	`POST`	`/api/certificates/{id}/reject`
用户列表	`GET`	`/api/users`
服务状态	`GET`	`/api/status/all`
公开健康检查	`GET`	`/public/health`
公开批量建点	`POST`	`/public/batch-create-nodes`

受保护的 API 需要携带登录后返回的 Token：

curl -H "Authorization: Bearer <token>" http://localhost:8166/api/status/all

OPC UA 连接说明

推荐使用 UaExpert、Milo Client 或 SCADA 客户端连接：

Endpoint: opc.tcp://localhost:4840/milo
Discovery: opc.tcp://localhost:4840/milo/discovery

服务端默认创建多种安全策略端点，包括：

None / None
Basic128Rsa15 / Sign
Basic256 / Sign
Basic256Sha256 / Sign
Basic128Rsa15 / SignAndEncrypt
Basic256 / SignAndEncrypt
Basic256Sha256 / SignAndEncrypt
Aes128_Sha256_RsaOaep / Sign
Aes128_Sha256_RsaOaep / SignAndEncrypt
Aes256_Sha256_RsaPss / Sign
Aes256_Sha256_RsaPss / SignAndEncrypt

认证方式由 AuthMethodService 管理，支持匿名、用户名/密码和证书认证。新客户端证书首次连接时会被记录为 Rejected，需要在证书管理页面手动信任后再连接。

配置说明

主要配置文件：

src/main/resources/application.properties
endpoint-config.json

关键默认值：

server.port=8166
spring.datasource.url=jdbc:h2:file:./data/opcua-nodes;DB_CLOSE_DELAY=-1;AUTO_SERVER=TRUE;LOCK_TIMEOUT=10000;FILE_LOCK=SOCKET
opcua.persistence.enabled=true
opcua.persistence.auto-save=true
logging.file.name=logs/opcua-server.log

运行时数据：

路径	说明
`./data/opcua-nodes.*`	H2 文件数据库
`./logs/opcua-server.log`	应用日志
系统临时目录下的 `opcua-server/security`	OPC UA 证书、PKI、信任列表和隔离区

开发建议

新增节点能力优先放在 DynamicNodeManager，再由 NodeController 暴露 API。
新增 UI 页面放在 frontend/src/views，公共弹窗和面板放在 frontend/src/components。
新增持久化对象时按 entity -> repository -> service -> controller 的顺序扩展。
修改 OPC UA 安全策略、端点和证书逻辑时重点关注 SimpleOpcUaServer。
修改启动、停止、重启流程时重点关注 OpcUaServerManager。
与前端联调时先确认后端 server.port，再检查 Axios 基础地址或代理配置。

测试

后端测试位于 src/test/java，包含用户名登录、身份验证、证书认证等用例。

mvn test -Pskip-frontend

常用本地验证顺序：

mvn test -Pskip-frontend
mvn spring-boot:run -Pskip-frontend
打开 http://localhost:8166 登录管理端
使用 UaExpert 连接 opc.tcp://localhost:4840/milo
在 UI 中新增变量，并在 UaExpert 中订阅或读取该变量

适用场景

工业网关或边缘采集软件需要内置 OPC UA Server。
需要快速搭建带 UI 的 OPC UA 地址空间管理工具。
需要演示、测试或交付一个可视化 OPC UA Server。
希望用 Java 技术栈维护 OPC UA 服务，同时保留 Web 化运维入口。

项目定位

这个项目的关键词是：Java、OPC UA Server、可视化管理、工程可交付。

它不是只给开发者看的 demo，也不是只给现场用的黑盒工具。它站在中间：底层用 Java 和 Eclipse Milo 保持可扩展性，上层用 Web UI 降低使用门槛，让 OPC UA Server 从“能跑”进一步变成“能管、能交付、能维护”。

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Java OPC UA Server with Web UI

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核心能力

技术栈

架构图

启动流程

项目结构

模块说明

环境要求

快速启动

1. 启动后端和 OPC UA Server

2. 登录 Web UI

3. 构建完整包

前端开发

常用接口

OPC UA 连接说明

配置说明

开发建议

测试

适用场景

项目定位

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Name		Name	Last commit message	Last commit date
frontend		frontend
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pom.xml		pom.xml

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