CN117806981B - 一种cfd软件自动化测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及计算流体力学技术领域，尤其涉及一种CFD软件自动化测试方法及系统，本发明通过从算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件，和具有相同算例的历史最新版计算结果进行自动化对比分析；再根据对比结果将算例计算结果进行标识并存储，完成算例的测试计算，自动判断算例计算结果的正确性；无需人工对比数据，不仅可以有效降低误差率，同时也有利于提供CFD软件的测试效率，节省时间成本；通过当前算例计算结果与历史最新版计算结果进行对比分析，避免CFD软件测试结果因浮点数误差迭代累计而导致数据变化缓慢，正确性难判断的问题，易对误差进行锁定，节省因错误累积和纠缠导致定位错误花费的时间精力，显著提升CFD软件开发效率。

Description

一种CFD软件自动化测试方法及系统

技术领域

本申请涉及计算流体力学技术领域，尤其涉及一种CFD软件自动化测试方法及系统。

背景技术

计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）技术是一门利用计算机数值求解流动控制NS方程（Navier-Stokes方程的简称，用于描述流体力学的控制方程）的交叉学科。尽管我国CFD软件研发取得长足进步，但在开发模式上依旧普遍缺乏结合现代软件工程思想的精神，导致随着软件规模扩大、软件功能与代码量增加，软件的可扩展性与可维护性大大降低以及流动控制方程没有解析解，计算结果的可信度是理论难题。

因此，大型CFD软件项目在开发过程中需要自主研发或引入自动化集成测试平台，运用其代码版本管理、代码审核确认、算例并行测试等功能，以保证高效率、高灵活性、高质量的CFD软件研发。在多人协同的CFD软件开发过程中，每个人在自己的开发分支上进行开发，开发完成一个小功能后合代码并进入主干。

但是，随着CFD软件开发过程的持续，代码更新迭代的速度很快，每个人引入的错误会直接或间接地导致其他人开发出现问题。因此，由于错误的累积和纠缠将导致定位错误需花费大量时间精力，由此产生的代码停滞将直接阻碍CFD软件开发的进度，造成软件开发周期的失控。

发明内容

本发明公开了一种CFD软件自动化测试方法及系统，旨在通过当前算例计算结果与历史最新版计算结果进行对比分析，避免CFD软件测试结果因浮点数误差迭代累计而导致数据变化缓慢，正确性难判断的问题，能够实时、准确评估CFD软件功能与性能指标，减少开发过程中的问题累积，显著提升CFD软件开发效率，有利于缩短软件开发周期。

主要通过以下技术方案实现上述发明目的：

第一方面，提供了一种CFD软件自动化测试方法，包括：测试服务端接收用户端提交的CFD算例测试的请求，基于该请求获得相应的算例计算结果；判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同，若是，则从所述算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件，并将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比；根据对比结果将所述算例计算结果进行标识并存储。

第二方面，提供了一种CFD软件自动化测试系统，包括：

接收模块，用于接收用户端提交CFD算例测试的请求；

算例计算模块，基于该请求对相应的算例进行测试计算，获得算例计算结果；

判断模块，用于判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同；

提取模块，若所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例相同，则从所述算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件；

对比模块，用于将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比；

标识模块，用于根据对比结果将所述算例计算结果进行标识；

存储模块，用于存储标识后的算例计算结果。

第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的一种CFD软件自动化测试方法的部分或全部步骤。

第四方面，一种电子设备，所述设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的一种CFD软件自动化测试方法的部分或全部步骤。

相较于现有技术的有益效果：

本发明中通过从算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件，和具有相同算例的历史最新版计算结果进行自动化对比分析；再根据对比结果将算例计算结果进行标识并存储，完成算例的测试计算，自动判断算例计算结果的正确性；无需人工对比数据，不仅可以有效降低误差率，同时也有利于提供CFD软件的测试效率，节省时间成本；通过当前算例计算结果与历史最新版计算结果进行对比分析，避免CFD软件测试结果因浮点数误差迭代累计而导致数据变化缓慢，正确性难判断的问题，易对误差进行锁定，节省因错误累积和纠缠导致定位错误花费的时间精力；本发明技术方案能够实时、准确评估CFD软件功能与性能指标，减少开发过程中的问题累积，显著提升CFD软件开发效率，有利于缩短软件开发周期。另外，针对现有CFD软件测试错误代码版本查找困难的问题，本发明技术方案根据对比结果将当前的算例计算结果进行标识并存储，以便依据开发历史对软件版本进行排序编号管理，从根本上保证了版本编号不会错乱，开发者回溯查找更加便利。

附图说明

图1为本发明实施例一的一种CFD软件自动化测试方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一的网络架构示意图；

图3为本发明实施例二的另一种CFD软件自动化测试方法的流程示意图；

图4为本发明实施例三的另一种CFD软件自动化测试方法的流程示意图；

图5为本发明实施例四的一种CFD软件自动化测试系统的结构示意图；

图6为本发明实施例五的一种电子设备的结构示意图；

本申请涉及的附图标记如下：

接收模块-501；算例计算模块-502；判断模块-503；提取模块-504；对比模块-505；标识模块-506；存储模块-507；

中央处理单元-601；只读存储器-602；随机访问存储器-603；总线-604；输入/输出接口-605；输入部分-606；输出部分-607；存储部分-608；通信部分-609；驱动器-610；可拆卸介质-611。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

需要说明的是，本发明实施例描述的仅仅是为了更加清楚地说明本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例提供的技术方案的限定。

实施例一

图1为本发明实施例的一种CFD软件自动化测试方法的流程图；参见图1，本实施例提出了一种CFD软件自动化测试方法，通过一种CFD软件自动化测试系统来实现，以下简称测试服务端，如图2所示，示出了测试服务端、用户端、数据库的网络架构示意图，测试服务端、数据库和各个用户端之间可通过网络互联通信，用户端可以包括若干手持移动终端、若干笔记本电脑终端、若干台式电脑终端，其中手持移动终端和笔记本电脑终端通过无线通信网络，与测试服务端和数据库连接。

所述方法具体包括以下步骤：

101、测试服务端接收用户端提交的CFD算例测试的请求。

算例用于验证数值仿真软件的正确性和稳定性。主要包含计算网格和参数文件。

102、测试服务端基于该请求获得相应的算例计算结果。

计算获取的该算例结算结果即为当前版本的计算结果，本发明的核心是将该当前版本的计算结果与历史版本的计算结果进行对比，从而在用户端提交CFD软件测试后自动判断正确性，帮助项目管理者管控错误，帮助开发者自动对比测试结果，提升开发效率与质量。但对比的前提是当前版本的计算结果对应的算例、参数，与历史版本的计算结果对应的算例、参数相同，因此，需要在同一算例条件下对当前版本和历史版本的计算结果进行对比，才能更准确地判断测试计算结果的正确性。因此，测试服务端在基于上述请求获取相应的算例计算结果后，需要对当前版本的算例计算结果对应的算例进行判断。

103、测试服务端判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同。

例如，数据库中存储有多个算例的历史版本计算结果（以版本号越大版本越新为例，且均为6个版本），比如：

算例1-版本号11-计算结果11；

算例1-版本号12-计算结果12；

算例1-版本号13-计算结果13；

算例1-版本号14-计算结果14；

算例1-版本号15-计算结果15；

算例1-版本号16-计算结果16；

算例2-版本号21-计算结果21；

算例2-版本号22-计算结果22；

算例2-版本号23-计算结果23；

算例2-版本号24-计算结果24；

算例2-版本号25-计算结果25；

算例2-版本号26-计算结果26；

......

算例n-版本号n1-计算结果n1；

算例n-版本号n2-计算结果n2；

算例n-版本号n3-计算结果n3；

算例n-版本号n4-计算结果n4；

算例n-版本号n5-计算结果n5；

算例n-版本号n6-计算结果n6；

因此，遍历所有历史版本计算结果，设当前版本的算例计算结果为：算例i-计算结果；则遍历判断算例i与｛1,2，...，n｝是否相同，若i=3，则判断到当前版本的算例计算结果与“算例3-版本号36-计算结果36”的算例相同；则转入步骤104。

104、若所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例相同，测试服务端则从所述算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件。

通过提取当前版本算例计算结果中需要进行对比的数据文件，与计算结果36中相应的数据文件进行对比。在一个可行的实施方式中，所述对比文件可包括：所述算例计算结果中含有时间迭代步的累加数据文件和重写的数据文件。

105、测试服务端将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比。

106、测试服务端根据对比结果将所述算例计算结果进行标识并存储。

如上所述，本发明通过从算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件，和具有相同算例的历史最新版计算结果进行自动化对比分析；再根据对比结果将算例计算结果进行标识并存储，完成算例的测试计算，自动判断算例计算结果的正确性；无需人工对比数据，不仅可以有效降低误差率，同时也有利于提供CFD软件的测试效率，节省时间成本；通过当前算例计算结果与历史最新版计算结果进行对比分析，避免CFD软件测试结果因浮点数误差迭代累计而导致数据变化缓慢，正确性难判断的问题，易对误差进行锁定，节省因错误累积和纠缠导致定位错误花费的时间精力；本发明技术方案能够实时、准确评估CFD软件功能与性能指标，减少开发过程中的问题累积，显著提升CFD软件开发效率，有利于缩短软件开发周期。另外，针对现有CFD软件测试错误代码版本查找困难的问题，本发明技术方案根据对比结果将当前的算例计算结果进行标识并存储，以便依据开发历史对软件版本进行排序编号管理，从根本上保证了版本编号不会错乱，开发者回溯查找更加便利。

实施例二

如图3所示，在一个可行的实施方式中，本发明还提供了另一种CFD软件自动化测试方法，包括以下步骤：

101、测试服务端接收用户端提交的CFD算例测试的请求。

102、测试服务端基于该请求获得相应的算例计算结果。

103、判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同。

步骤101~103的具体实施方式可参考上述实施例，此处不再赘述。

104-1、若所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例相同，则从所述算例计算结果中提取重写的数据文件。

105-1、将所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果进行一致性校验。具体地，将提取的重写的数据文件与所述计算结果36的数据文件的全部内容进行一一遍历对比。

106-1、判断所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果是否相同，若是，则将所述算例计算结果通过赋值1进行标识，并存储；否则，计算所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果的相同占比，将所述算例计算结果通过赋值所述相同占比进行标识，并存储。

基于对比文件结果对当前版本的算例计算结果进行标识，有利于后续查找错误溯源，且通过相同占比进行标识，更直观快速地明确当前版本的算例计算结果与前一历史最新版本的算例计算结果之间的错误偏差大小，若全部相同，则直接对当前版本的算例计算结果通过赋值1进行标识，可快速确认当前版本的算例计算结果的正确性，有效地提升开发效率与质量。

106-2、判断所述相同占比是否达到预设占比阈值，若是，则将所述算例计算结果对应的基准版计算结果作为历史最新版计算结果。

可以理解的是，对于算例计算得到的结果，通常可预先设置一个合适的误差范围。若对比分析结果的差异过大，超出误差范围，需要根据所更新的代码描述可能存在的原因所在，形成文档供审核者审阅，如果审阅者认为该差异属正常范围且生成原因合理，那么就接受修改，并重新设置基准版本为当前版本，即，将当前版本的算例计算结果与该算例对应的基准版本计算结果进行对比，此时的对比是需要运行对应的系统算例，对每一个迭代步数据进行严格详尽的对比，然后和实验数据进行核对；最后根据生成的数据曲线和算例数据表格对结果进行分析，并确认该结果的合理性,给出可信度星级评价。相较于对比分析结果的差异在误差范围内，可快速获得测试结果的正确性，若对比分析结果的差异大，超出误差范围，则需要运行相应的系统算例，进行精细对比，以提高对测试结果正确性判断的准确度。

需要说明的是，CFD算例在上传算例库的时候会添加初始计算结果，该计算结果为算例添加人使用最近的CFD主干版本进行测试所得，用以测试软件代码的功能模块是否正常。对于个人分支新增模块，对应的新算例结果是模块开发者基于实验数据、文献资料等制作算例并测试个人分支代码所得，上传算例库前需确保其他模块测试算例全部评估通过；对于已有模块，对应的算例结果为算例添加人使用最近的CFD主干版本进行测试所得，将该版本设置为该算例的基准版本。后续版本在测试算例时，与该算例基准版本除解算器以外的计算条件（即参数和网格）保持完全相同，计算结果将与基准版本的计算结果进行对比评估。针对已设置基准版本的系统算例，可基于计算时间等约束条件自动生成对应的集成算例。后面有系统算例基准版本发生变化时，也将重新更新集成算例。

实施例三

如图4所示，在一个可行的实施方式中，本发明还提供了另一种CFD软件自动化测试方法，包括以下步骤：

101、测试服务端接收用户端提交的CFD算例测试的请求。

102、测试服务端基于该请求获得相应的算例计算结果。

103、判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同。

步骤101~103的具体实施方式可参考上述实施例，此处不再赘述。

104-2、若所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例相同，则从所述算例计算结果中提取含有时间迭代步的累加数据文件。

105-2、将所述累加数据文件与所述历史最新版计算结果进行矩阵运算。

106-3、判断所述累加数据文件的残差与所述历史最新版计算结果的残差是否相同；若是，则基于所述累加数据文件的残差将所述算例计算结果进行标识，并存储；否则，判断所述累加数据文件的气动力数据与所述历史最新版计算结果的气动力数据是否相同；若是，则基于所述累加数据文件的气动力数据将所述算例计算结果进行标识，并存储。

基于对比文件结果对当前版本的算例计算结果进行标识，有利于后续查找错误溯源，且通过残差或者气动力数据进行标识，更直观快速地明确当前版本的算例计算结果与前一历史最新版本的算例计算结果之间的大致错误范围，可快速确认当前版本的算例计算结果的正确性，有效地提升开发效率与质量。

实施例四

以上结合图2-图4详细说明了本申请实施例提供的一种CFD软件自动化测试方法。以下结合图5详细说明用于执行本申请实施例提供的CFD软件自动化测试方法的一种CFD软件自动化测试系统。

图5为本发明实施例的一种CFD软件自动化测试系统的结构示意图；参照图5，该CFD软件自动化测试系统包括：

接收模块501，用于接收用户端提交CFD算例测试的请求；

算例计算模块502，基于该请求对相应的算例进行测试计算，获得算例计算结果；

判断模块503，用于判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同；

提取模块504，若所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例相同，则从所述算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件；

对比模块505，用于将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比；

标识模块506，用于根据对比结果将所述算例计算结果进行标识；

存储模块507，用于存储标识后的算例计算结果。

本发明实施例一种CFD软件自动化测试系统是对应上述实施例一种CFD软件自动化测试方法，实现相应的功能。由于上述实施例中已经对一种CFD软件自动化测试方法的各步骤具体实施方式进行了详细的说明，故在此系统中不再赘述。

实施例五

如图6所示，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括，中央处理单元601，其可以根据存储在只读存储器602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在随机访问存储器603中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。中央处理单元601、只读存储器602以及随机访问存储器603通过总线604彼此相连。输入/输出接口605也连接至总线604。

以下部件连接至输入/输出接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至输入/输出接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框，以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述的一种CFD软件自动化测试方法的部分或全部步骤。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种CFD软件自动化测试方法，其特征在于，包括：

接收用户端提交CFD算例测试的请求，基于请求获得相应的算例计算结果；

判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同，若是，则从所述算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件，并将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比；所述对比文件包括：所述算例计算结果中含有时间迭代步的累加数据文件和重写的数据文件;将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比，包括：将所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果进行一致性校验；

根据对比结果将所述算例计算结果进行标识并存储;根据对比结果将所述算例计算结果进行标识，包括：

判断所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果是否相同，若是，则将所述算例计算结果通过赋值1进行标识；

否则，计算所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果的相同占比，将所述算例计算结果通过赋值所述相同占比进行标识。

2.根据权利要求1所述的CFD软件自动化测试方法，其特征在于，若所述相同占比达到预设占比阈值，则将所述算例计算结果对应的基准版计算结果作为历史最新版计算结果。

3.根据权利要求1所述的CFD软件自动化测试方法，其特征在于，将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比，包括：

将所述累加数据文件与所述历史最新版计算结果进行矩阵运算。

4.根据权利要求3所述的CFD软件自动化测试方法，其特征在于，根据对比结果将所述算例计算结果进行标识，包括：

判断所述累加数据文件的残差与所述历史最新版计算结果的残差是否相同；若是，则基于所述累加数据文件的残差将所述算例计算结果进行标识；

否则，判断所述累加数据文件的气动力数据与所述历史最新版计算结果的气动力数据是否相同；若是，则基于所述累加数据文件的气动力数据将所述算例计算结果进行标识。

5.一种CFD软件自动化测试系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收用户端提交CFD算例测试的请求；

算例计算模块，基于该请求对相应的算例进行测试计算，获得算例计算结果；

判断模块，用于判断所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例是否相同；

提取模块，若所述算例计算结果与历史最新版计算结果的算例相同，则从所述算例计算结果中提取用作结果评估的对比文件；所述对比文件包括：所述算例计算结果中含有时间迭代步的累加数据文件和重写的数据文件;将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比，包括：将所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果进行一致性校验；

对比模块，用于将所述对比文件与所述历史最新版计算结果进行对比；

标识模块，用于根据对比结果将所述算例计算结果进行标识；根据对比结果将所述算例计算结果进行标识，包括：

判断所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果是否相同，若是，则将所述算例计算结果通过赋值1进行标识；

否则，计算所述重写的数据文件与所述历史最新版计算结果的相同占比，将所述算例计算结果通过赋值所述相同占比进行标识；

存储模块，用于存储标识后的算例计算结果。

6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~4任一项所述的一种CFD软件自动化测试方法的步骤。

7.一种电子设备，所述设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~4任一项所述的一种CFD软件自动化测试方法的步骤。