工作流引擎技術(shù)(共10頁)

1、1.1 工作流引擎技術(shù)工作流概念的提出是人們注意到了隱藏在業(yè)務(wù)處理的過程控制的共性，并從業(yè)務(wù)處理操作中分離出過程邏輯單獨(dú)加以研究，從而可以實(shí)現(xiàn)過程優(yōu)化配置和重組。但是，多年來，不同的研究者和產(chǎn)品供應(yīng)商從不同的角度給出了工作流的定義。下面分別從工作流定義及工作流相關(guān)術(shù)語進(jìn)行解釋，并分析工作流應(yīng)用中所遇到的多種模式，提出了工作流參考引擎、處理模型、體系結(jié)構(gòu)等。1.1.1 工作流定義WfMC給出的工作流的定義21：工作流（Workflow）是一類能夠完全或者部分自動(dòng)執(zhí)行的經(jīng)營過程，根據(jù)一系列過程規(guī)則，文檔、信息或任務(wù)能夠在不同的執(zhí)行者之間傳遞、執(zhí)行。工作流是指業(yè)務(wù)領(lǐng)域的流程，它描述了業(yè)務(wù)過程中的各個(gè)

2、要素以及要素之間的關(guān)系。業(yè)務(wù)過程則是對工作流的抽象，通過對業(yè)務(wù)過程中各要素的描述形成過程定義。過程定義是過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它通過工作流引擎進(jìn)行管理。下面將對工作流引擎技術(shù)中涉及到的一些基本概念給出其定義。這些概念包括：工作流引擎、業(yè)務(wù)過程、過程定義、活動(dòng)、自動(dòng)活動(dòng)、人工活動(dòng)、實(shí)例、過程實(shí)例、活動(dòng)實(shí)例、工作流參與者、工作項(xiàng)、工作項(xiàng)列表等。1. 工作流引擎工作流引擎是一個(gè)軟件系統(tǒng)，它定義、創(chuàng)建和管理工作流的執(zhí)行，并且運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)工作流引擎之上。工作流引擎能夠解釋過程定義、實(shí)現(xiàn)與工作流參與者的交互并且調(diào)用各種外部IT工具和應(yīng)用。2. 業(yè)務(wù)過程一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)程序或活動(dòng)的集合，這些程序或

3、活動(dòng)共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)業(yè)務(wù)或決策目標(biāo)。通常地，業(yè)務(wù)過程存在于一個(gè)定義了職能角色和業(yè)務(wù)關(guān)系的組織結(jié)構(gòu)中。3. 過程定義過程定義是對業(yè)務(wù)過程的描述，這種描述形式支持諸如建模、通過工作六管理系統(tǒng)執(zhí)行等操作的自動(dòng)化處理。過程定義有活動(dòng)和它們之間的關(guān)系組成，這些活動(dòng)和關(guān)系形成了一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且還包含過程開始和結(jié)束條件和各活動(dòng)的詳細(xì)信息，如活動(dòng)參與者、相關(guān)應(yīng)用和數(shù)據(jù)等。4. 活動(dòng)活動(dòng)是對一份工作的描述，它是過程中的一個(gè)邏輯步聚。一個(gè)活動(dòng)可以是手工活動(dòng)或計(jì)算機(jī)支持的自動(dòng)活動(dòng)，并要求人和/或機(jī)器資源配合過程執(zhí)行。5. 實(shí)例實(shí)例是一個(gè)過程或活動(dòng)的一次執(zhí)行。每個(gè)實(shí)例代表一個(gè)過程或活動(dòng)的一個(gè)特別執(zhí)行線索，它們都有自己獨(dú)

4、立的內(nèi)部狀態(tài)和外部特征。實(shí)例包括過程實(shí)例和活動(dòng)實(shí)例，其中活動(dòng)實(shí)例必須運(yùn)行在一個(gè)過程實(shí)例中。6. 工作流參與者工作流參與者是處理由活動(dòng)實(shí)例表示的一份工作的資源，工作通過工作項(xiàng)列表呈現(xiàn)給參與者。7. 工作項(xiàng)在一個(gè)過程實(shí)例中的一個(gè)活動(dòng)實(shí)例以待處理的工作項(xiàng)表示。8. 工作項(xiàng)列表工作項(xiàng)列表與具體的工作流參與者關(guān)聯(lián)，它是工作項(xiàng)列表擁有者和工作流引擎之間的一個(gè)接口。1.1.2 工作流模式分析工作流引擎規(guī)格16,20,21主要涉及四個(gè)方面：（1）控制流方面，通過不同的結(jié)構(gòu)描述活動(dòng)的執(zhí)行次序，如順序、分支、并發(fā)、同步等；（2）數(shù)據(jù)方面，規(guī)范業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和在活動(dòng)間流轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)和變量；（3）資源方面，描述與工作流相關(guān)的組

5、織結(jié)構(gòu)，主要表現(xiàn)為基于職責(zé)的人員和設(shè)備角色；（4）操作方面：描述活動(dòng)執(zhí)行的基本動(dòng)作，這些動(dòng)作通常映射為應(yīng)用系統(tǒng)的某個(gè)功能?？刂屏魇求w現(xiàn)一個(gè)工作流引擎效力的最重要的方面，而數(shù)據(jù)則依附于控制流，資源和操作則是控制流的輔助元素。因此，對控制流規(guī)格的研究是實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作流引擎的最重要的因素，如果要擴(kuò)展工作流規(guī)格以適應(yīng)新的業(yè)務(wù)需求，則必須對控制流進(jìn)行深入研究和分析。根據(jù)WfMC16,20,21,40,41的定義，工作流控制流結(jié)構(gòu)常見的有六種，并將其定義為工作流原語，見圖：與合并與分支或合并或分支因果循環(huán)圖 工作流原語但是，僅僅定義這幾種原語是不夠的，在實(shí)際流程處理中，在這幾種原語中衍生出來的變化多種多樣。

6、由于工作流技術(shù)還不太成熟，對控制流技術(shù)規(guī)格的研究還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 van der Aalst對這方面進(jìn)行了較全面的研究，在文獻(xiàn)38中給出了20個(gè)工作流模式的詳細(xì)描述，但是，由于控制流規(guī)格描述的是業(yè)務(wù)過程的通用模型，而業(yè)務(wù)過程的復(fù)雜性決定了流程模型的復(fù)雜性，因此，還有很多適用于特定場景的流程模式該文獻(xiàn)沒有給出，如在辦公自動(dòng)化領(lǐng)域普遍存在的回退模式、傳閱模式等?；赝四Ｊ讲粌H在辦公自動(dòng)化系統(tǒng)中存在，在其它基于流程的應(yīng)用系統(tǒng)中也廣泛存在。1. 起點(diǎn)模式有單起點(diǎn)和多起點(diǎn)模式，單起點(diǎn)模式相當(dāng)比較簡單，即整個(gè)流程只有一個(gè)起點(diǎn)，而多起點(diǎn)模式則存在著多種模型，見圖。 單起點(diǎn)模式S活動(dòng)A活動(dòng)B 多起點(diǎn)模式一S1

7、活動(dòng)A活動(dòng)BS2 多起點(diǎn)模式二S1活動(dòng)A活動(dòng)BS2 多起點(diǎn)模式二S1活動(dòng)A活動(dòng)BS2圖 起點(diǎn)模式圖流程運(yùn)轉(zhuǎn)模式有多種，主要分析流程運(yùn)轉(zhuǎn)階段的活動(dòng)走向問題。2. 順序模式活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C圖 順序模式圖順序模式中的活動(dòng)具有嚴(yán)格的先后順序，必須前一個(gè)活動(dòng)結(jié)束后才能開始下一活動(dòng)，如圖所示。3. 并行分支模式 活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C圖 并行分支模式并行分支模式是指過程中將一個(gè)單一控制線索分離成多個(gè)并行控制線索的點(diǎn)，這樣就允許活動(dòng)同時(shí)執(zhí)行，如圖所示中的活動(dòng)A。4. 同步模式 活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C圖 同步模式同步模式是指過程中多個(gè)并行的活動(dòng)匯聚為一個(gè)控制線索的點(diǎn)，這樣實(shí)現(xiàn)多個(gè)線索的同步，如圖所示中的活動(dòng)A。5.

8、 唯一選擇模式 活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C圖 唯一選擇模式唯一選擇模式是指過程中通過決策和控制數(shù)據(jù)可以從多個(gè)分支中選取其中之一的點(diǎn)，如圖所示中的活動(dòng)A。6. 簡單匯聚模式 活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C圖 簡單匯聚模式簡單匯聚模式是指過程中兩條或多條分支匯聚到一點(diǎn)，這種匯聚并不要求同步，只要某個(gè)分支到達(dá)即可，如圖所示中的活動(dòng)A。7. 多選模式 活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C活動(dòng)D圖 多選模式多選模式是指過程中通過決策和控制數(shù)據(jù)可以從多個(gè)分支中選取其中一條或多條的點(diǎn)。如圖所示中的活動(dòng)A。8. 同步匯聚模式 活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C活動(dòng)D圖 同步匯聚模式簡單匯聚模式是指過程中兩條或多條分支匯聚到一點(diǎn)，這種匯聚要求同步，就是只有等到所有

9、分支都到達(dá)后才激活該點(diǎn)的一個(gè)實(shí)例：如果存在多個(gè)路徑的匯聚，則要求同步；如果只存在一個(gè)匯集路徑則不需要同步。如圖所示中的活動(dòng)A。9. 多匯聚模式 活動(dòng)A活動(dòng)B活動(dòng)C活動(dòng)D圖 多匯聚模式多匯聚模式是指過程兩條或多條分支匯聚到一點(diǎn)，這種匯聚不需要同步，對于到達(dá)的每個(gè)分支都激活該點(diǎn)的一個(gè)實(shí)例。10. 鑒別器模式 鑒別器A活動(dòng)B活動(dòng)C活動(dòng)D圖鑒別器模式鑒別器模式是指過程中的一點(diǎn)，在這一點(diǎn)，過程等待一個(gè)或多個(gè)前驅(qū)活動(dòng)完成后才激活后續(xù)活動(dòng)，并且，將在其它前驅(qū)完成后不再創(chuàng)建后續(xù)活動(dòng)。當(dāng)所有前驅(qū)都完成后，該點(diǎn)自動(dòng)復(fù)位，以相同方式處理接下來完成得前驅(qū)活動(dòng)。如圖：假設(shè)活動(dòng)B完成，則創(chuàng)建后續(xù)活動(dòng)D，然后，C完成，此時(shí)

10、不再創(chuàng)建D，而是由A進(jìn)行復(fù)位處理。對于下一個(gè)B或C活動(dòng)，又會(huì)創(chuàng)建活動(dòng)D。如果活動(dòng)B完成并創(chuàng)建活動(dòng)D，而活動(dòng)C一直未完成，這是即使活動(dòng)B再次完成也不會(huì)創(chuàng)建活動(dòng)D。11. 任意循環(huán)模式活動(dòng)C活動(dòng)B活動(dòng)A圖 任意循環(huán)模式任意循環(huán)模式是指過程中允許某些活動(dòng)重復(fù)執(zhí)行的情況。如圖中的A和B就處在一個(gè)循環(huán)中。12. 隱式終止模式隱式終止模式指在過程中沒有任何別的事可做（死鎖除外）時(shí)，過程將自動(dòng)終止的情況。此時(shí)，過程中沒有任何處于激活狀態(tài)的活動(dòng)，也沒有可以創(chuàng)建的活動(dòng)。13. 非同步多實(shí)例模式非同步多線索模式指在單個(gè)案例（一個(gè)過程實(shí)例）中的活動(dòng)可以同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例，每個(gè)實(shí)例都是獨(dú)立的，不需要同步。14. 設(shè)計(jì)時(shí)

11、確定多實(shí)例模式設(shè)計(jì)時(shí)確定多實(shí)例模式指在一個(gè)過程實(shí)例中一個(gè)活動(dòng)可以有多個(gè)實(shí)例，而究竟可以有多少個(gè)實(shí)例是在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定好了。當(dāng)所有這些實(shí)例都執(zhí)行完后就可創(chuàng)建起后續(xù)活動(dòng)的實(shí)例。15. 運(yùn)行時(shí)確定多實(shí)例模式運(yùn)行時(shí)確定多實(shí)例模式指在一個(gè)過程實(shí)例中一個(gè)活動(dòng)可以有多個(gè)實(shí)例，而究竟可以有多少個(gè)實(shí)例是在運(yùn)行時(shí)根據(jù)情況確定的。當(dāng)所有這些實(shí)例都執(zhí)行完后就可創(chuàng)建起后續(xù)活動(dòng)的實(shí)例。16. 延遲選擇模式延遲選擇模式指過程中的一個(gè)選擇點(diǎn)，可以選擇多個(gè)后續(xù)活動(dòng)中的一個(gè)，但與前面介紹的唯一選擇不同，選擇不是通過顯示（如：基于數(shù)據(jù)和決策）選擇的。選擇是在具體激活某個(gè)分支的活動(dòng)時(shí)才確定，其它分支被忽略。17. 交叉并行路由模式

12、交叉并行路由模式指過程中的一個(gè)活動(dòng)子集，這些活動(dòng)的執(zhí)行次序在運(yùn)行時(shí)才確定，而且活動(dòng)是按順序模式運(yùn)行的，不能并行。1.1.3 工作流引擎設(shè)計(jì)前面已給出了工作流引擎的概念，它實(shí)際上是一個(gè)軟件系統(tǒng)，是工作流定義的計(jì)算機(jī)執(zhí)行環(huán)境，是工作流引擎系統(tǒng)的核心部件，屬于中間件的范疇。工作流引擎處理的是過程定義數(shù)據(jù)，它根據(jù)過程定義的流程流轉(zhuǎn)規(guī)則推動(dòng)一個(gè)業(yè)務(wù)過程的自動(dòng)化。圖描述了工作流引擎處理一個(gè)業(yè)務(wù)流程的基本模型21，22：定義過程過程定義模板庫激活過程定義過程定義模板庫過程定義運(yùn)行庫創(chuàng)建過程實(shí)例過程實(shí)例庫工作流引擎圖 工作流引擎處理模型工作流引擎在實(shí)際運(yùn)用中一般分為三個(gè)階段：工作流建模階段，工作流模型實(shí)例化階段和工作流執(zhí)行階段。在工作流建模階段主要通過工作流建模工