CN108270668B

CN108270668B - 一种基于消息队列的iSIGHT模型文件管理系统

Info

Publication number: CN108270668B
Application number: CN201810093535.6A
Authority: CN
Inventors: 李斌超; 段娟; 肖创柏
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: CN108270668A

Abstract

一种基于消息队列的模型文件处理的方法属于消息队列及数据传输领域。系统应用服务器、模型解析服务器和邮件服务器；将解析模型的请求发送到应用服务器，应用服务器将请求中的信息封装成消息发送到消息队列中，然后直接响应请求，而不等待模型解析完毕后再响应；模型解析服务器监听到消息队列中有请求解析模型文件的消息后，会消费这条消息，模型解析服务器解析完毕后，也会向消息队列总发送一条解析完毕的消息；邮件服务器监听着消息队列中模型解析完毕的消息，当监听到解析服务器发送的解析完毕的消息后，会对消息进行消费，并发送解析结果。本发明改善iSIGHT模型文件解析过程中的耗时和消耗系统资源的问题。

Description

一种基于消息队列的iSIGHT模型文件管理系统

技术领域

本发明属于消息队列及数据传输领域，具体涉及一种基于消息队列的模型文件处理的方法。

背景技术

自上世纪80年代以来，“计算机辅助设计优化技术”被提出，是继计算机辅助设计、计算机辅助工程之后的又一技术进步，是一种通过综合使用数值仿真技术、优化技术、统计技术、计算机技术和网络技术实现产品性能的方法。实践证明，该技术适用于广泛的工程领域，能够用户的设计优化需求，融合多种优化探索策略(试验设计、全局和数值优化算法、多目标优化方法等)提升产品性能和品质，同时将设计仿真流程集成自动化，大大缩短产品研制周期。

iSIGHT就是一款计算机辅助优化软件，为美籍华人唐兆成(Siu Tong)博士在上个世纪80年代左右提出并领导开发完成的，现在由美国Engineous公司开发，现在已经成为市场上最流行的基于参数的多学科优化软件之一。iSIGHT能集成市面上几乎大部分常用的建模、分析等工具软件，如常见的CAD软件：UG、Creo、Catia等；CAE分析软件：ANSYS、HYPERMESH、MSC ADAMS等；数值分析软件如：Matlab、Excel等；成本分析软件如：Ace-it、Seer DFM、Price-H等。用户根据工程需要，可以使用iSIGHT方便实现集成。iSIGHT将数字技术、推理技术和设计探索技术有机融合起来，能代替工程设计人员进行重复性的、易出错的数字处理和设计处理工作。目前，iSIGHT软件已经在航空、汽车、电子、机械、化工等领域得到了广泛的应用。iSIGHT在国内的普及和应用必将大大提升国内制造业数字化、信息化和现代化水平。

iSIGHT将集成其他建模、分析等工具软件的信息保存在以.zmf为后缀的模型文件中。解析iSIGHT模型文件的过程是一个很消耗系统资源，并且一般的解析过程都要数个小时。

发明内容

针对上述问题，本专利在研究国内外相关系统的基础上，通过与iSIGHT设计工程师进行的沟通，从实际的需求出发，以软件工程思想为指导，研究并实现了功能完善的基于消息队列的iSIGHT模型文件管理系统，改善现阶段iSIGHT模型文件解析过程中的耗时和消耗系统资源的问题。

本系统包括应用服务器、模型解析服务器和邮件服务器。

将解析模型的请求发送到应用服务器，应用服务器将请求中的信息封装成消息发送到消息队列中，然后直接响应请求，而不是等待模型解析完毕后再响应；

模型解析服务器监听到消息队列中有请求解析模型文件的消息后，会消费这条消息，模型解析服务器解析完毕后，也会向消息队列总发送一条解析完毕的消息，消息内容为该模型文件的基本信息和模型结果的信息；

邮件服务器监听着消息队列中模型解析完毕的消息，当监听到解析服务器发送的解析完毕的消息后，会对消息进行消费，并发送解析结果。

服务器采用SSM架构+消息中间件RabbitMQ，服务器端的前端采用BootStrap，数据库采用Mysql，主要对iSIGHT模型文件进行统一管理，包括模型文件上传模块、模型管理模块、优化模型配置模块、模型文件解析模块、优化指标设置模块、优化结果显示模块；

应用服务器包括对模型文件的基本配置：包括对模型文件的解析、模型文件的添加、模型文件的删除、模型文件的展示、模型文件的保存以及模型文件的上传等对模型文件的基本操作。如果遇到模型解析的请求，则将请求的内容封装成消息发送到消息队列中，等待模型解析服务进行模型文件的解析。

模型解析服务器主要负责从消息队列中读取需要解析的模型文件的配置信息，然后通过程序对模型文件进行解析，解析完毕后，会像消息队列发送消息，通知邮件服务器进行邮件发送。

邮件服务器主要负责模型解析完毕后的数据传递。模型文件解析完毕后，生成的优化结果会通过邮件服务器发送给Isight工程师，解析期间不会再占用系统资源，减少客户端系统资源的消耗。

附图说明

图1为本系统的系统架构图。

图2为本系统的功能结构图。

具体实施方式

如图1所示：

iSIGHT工程师通过浏览器请求服务，请求首先会被发送到Nginx服务器，Nginx服务器通过负载均衡策略决定由哪个应用服务器对请求进行响应。

应用服务器接收到请求后，对请求进行处理。应用服务器的主要功能包括模型管理、优化模型配置、优化指标配置、优化结果显示四大功能，如图2所示：

模型管理功能包含如下模块：

1.模型添加

该模块负责对模型文件进行添加。iSIGHT工程师通过将模型文件上传到服务器进行管理，便于对模型文件进行统一管理。在添加模型文件的时，可以指定模型文件的版本、描述、上传时间等字段。

2.模型删除

该模块负责对模型文件进行删除。当iSIGHT工程师觉得已上传的模型文件不符合设计要求或不在想对该模型文件进行管理的时候，可以通过模型删除模块对模型进行删除。

3.模型浏览与查找

iSIGHT工程师可以通过该模块查看已经纳入系统管理的模型文件的具体信息，所有的模型文件信息将以树形图的形式展示给用户，方便查看。在模型文件比较的情况下还可以通过输入模型文件的关键字进行模型文件的快速查找。

4.模型保存

程序通过读取iSIGHT模型文件，并将将模型文件的配置信息通过图形化的方式展示在浏览器上，iSIGHT工程师可以对模型文件中的配置信息进行修改，。

优化模型配置功能包含如下模块：

1.优化算法选择

用户可以更改优化模型的优化算法。可以修改以下优化算法的优化参数：

a)ASA算法

b)Hooke-Jeeves算法

c)LSGRG算法

d)MMFD算法

e)Multi-Island GA算法

f)NCGA算法

g)NLPQL算法

h)NSGA-II算法

i)Pointer算法

2.算法参数修改

iSIGHT工程师可以对算法的参数进行修改

3.DOE方法选择

4.DOE方法参数设置

iSIGHT工程师可以在DOE算法设置中修改以下几种DOE方法的参数：

a)Central Composite

b)Data File

c)Full Factorial

d)Latin Hypercube

e)Optimal Latin Hypercube

f)Orthogonal Array

g)Parameter Study

优化指标配置可分解为：

1.优化指标变量设置

2.优化指标约束条件设置

iSIGHT工程师可以对优化组件的约束条件进行设置和更改。

3.优化目标设置

iSIGHT工程师可以对优化组件的优化目标进行设置或更改。

优化结果显示可分解为：

1.优化报告显示

当模型解析服务器解析完模型后，会通过邮件服务器将解析结果发送到iSIGHT工程师指定的邮箱，iSIGHT工程师可以通过以网页形式显示优化结果

2.优化结果表格显示

将模型解析服务器解析的结果，以表格的形式展示给iSIGHT工程师，表格中记录了模型文件中配置的变量在解析的过程中值的变化情况。

3.优化结果图形化显示

将模型解析服务器解析的结果，以图形的形式展示给iSIGHT工程师。主要包含以下几种图形方式的展示：

a)Area Graph

b)Cumulative Frequency

c)Frequency Graph

d)History Graph

e)Line Graph

f)Scatter Plot 2D Graph

g)Scatter Plot 3D Graph

h)Value Graph

4.优化结果的保存

将模型解析服务器解析的结果，以文件的形式保存起来。主要以txt文件、doc文件、html文件和Excel文件的形式来保存解析结果。

当iSIGHT工程师通过向应用服务器发送模型解析请求时，应用服务器便会向消息队列中发送需要解析的模型文件的信息，通知模型解析服务器对指定的模型文件进行解析。

{

"id":122,

"modelName":"GUNOPT.zmf",

"modelPath":"/data/data/model/GUNOPT.zmf",

"createTime":"2018-01-11 18:00:00",

"author":"designerOfLi",

"description":"该模型文件是用于描述船舶吃水与螺旋桨质量关系",

"resultPath":"/data/data/model/result",

"debugData":null,

"msg":""

}

其中modelName指定模型文件的名称，modelPath指定模型文件在模型解析服务器存储的路径。

模型解析服务器监听到消息队列中的解析模型的消息后，开始对指定的模型文件进行解析。

模型解析服务器解析完毕后，会向消息队列中发送模型解析完毕的消息。消息的格式如下：

{

"id":122,

"modelName":"GUNOPT.zmf",

"modelPath":"/data/data/model/GUNOPT.zmf",

"analysisStartTime":""2018-01-13 18:00:00",

"analysisEndTime":""2018-01-13 20:00:00",

"analysisTotalTime":7200,

"author":"designerName",

"resultPath":"/data/data/model/result",

"debugData":null,

"msg":""

}

其中analysisStartTime表示模型解析的开始时间，analysisEndTime表示模型解析的结束事件，analysisTotalTime表示解析模型总共消耗了多少秒。

邮件服务器监听到消息队列中有模型解析完毕的消息后，将解析结果通过邮箱发送给iSIGHT工程师指定的邮箱。iSIGHT工程师收到邮件后，便可通过网页的形式查看解析结果。如果优化结果符合iSIGHT工程师的预期结果，则结束本次模型优化过程。否则，继续修改模型文件中配置的参数信息，进行模型解析，直到达到iSIGHT工程师满意为止，终止迭代过程。

Claims

1.一种基于消息队列的iSIGHT模型文件管理系统，其特征包括：应用服务器、模型解析服务器和邮件服务器；

将解析模型的请求发送到应用服务器，应用服务器将请求中的信息封装成消息发送到消息队列中，应用服务器然后直接响应请求，而不是等待模型解析完毕后再响应；

模型解析服务器监听到消息队列中有请求解析模型文件的消息后，会消费这条消息，模型解析服务器解析完毕后，也会向消息队列发送一条解析完毕的消息，消息内容为该模型文件的基本信息和模型结果的信息；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：应用服务器、模型解析服务器和邮件服务器均采用SSM架构+消息中间件RabbitMQ，应用服务器、模型解析服务器和邮件服务器端的前端采用BootStrap，数据库采用Mysql。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：应用服务器包括对模型文件的解析、模型文件的添加、模型文件的删除、模型文件的展示、模型文件的保存以及模型文件的上传。