Figure 2: Interfaces of a WFMS
2007-03-14 13:46:48
這種幻想源于"編程很難"這樣的事實(shí)。開發(fā)商的銷售人員喜歡說"看,你不用寫一行代碼"。不用寫代碼是好事,可大部分開發(fā)商在這點(diǎn)上走的太遠(yuǎn),忽略了在某些場合提供一種將代碼集成到流程定義中的機(jī)制是很適合的。在將工作流系統(tǒng)作為EAI平臺時(shí),必須在流程中集成代碼。開發(fā)流程定義需要業(yè)務(wù)分析師和軟件開發(fā)人員的合作。一個(gè)好的圖形流程設(shè)計(jì)工具應(yīng)該能夠支持這種合作。
執(zhí)行:執(zhí)行接口使用戶和系統(tǒng)可以操作流程實(shí)例。流程實(shí)例是流程定義的執(zhí)行。流程定義的控制流通過狀態(tài)機(jī)描述。執(zhí)行接口的兩個(gè)主要方法是啟動(dòng)一個(gè)流程實(shí)例和通知工作流系統(tǒng)一個(gè)狀態(tài)結(jié)束了。
應(yīng)用:應(yīng)用接口代表了由工作流系統(tǒng)發(fā)起的工作流系統(tǒng)和外部系統(tǒng)之間的交互。當(dāng)一個(gè)用戶或系統(tǒng)操作一個(gè)流程實(shí)例的運(yùn)行時(shí),會(huì)生成一些事件(如一個(gè)遷移的執(zhí)行)。流程定義中可以指定一段響應(yīng)一個(gè)事件的可執(zhí)行代碼邏輯,這段代碼和組織內(nèi)外部的其他系統(tǒng)打交道。
流程定義的四個(gè)層次
在下面這部分,我嘗試回答這樣的問題"什么是流程定義包括的內(nèi)容?"。這是從各種規(guī)范和工具所使用模型的原則和概念中總結(jié)得來的,反映了大部分模型中通用的基本思想。流程定義的內(nèi)容可以分為四個(gè)不同的層次:狀態(tài)(state)、上下文(context)、程序邏輯(programming logic)和用戶界面(UI)。
在流程中,狀態(tài) (或者說等待狀態(tài))代表了一種對外部參與者(actor)的依賴。狀態(tài)的意思就像"現(xiàn)在X系統(tǒng)或某某人必須作某些事,在此等待直到參與者通知這些任務(wù)已完成"。狀態(tài)定義了一種對外部提供結(jié)果的依賴。狀態(tài)典型的例子是批準(zhǔn)步驟(step)。
流程定義中的狀態(tài)也指定了執(zhí)行依賴于哪個(gè)參與者。在活動(dòng)圖中,泳道(swimlanes)的標(biāo)注代表這些參與者的名字。工作流系統(tǒng)使用這些信息構(gòu)建任務(wù)列表,這是一般工作流系統(tǒng)都有的功能。如前所述,參與者可以是人也可以是系統(tǒng)。對于需要人參與的狀態(tài),工作流系統(tǒng)必須在運(yùn)行時(shí)計(jì)算出具體的個(gè)人。這樣的計(jì)算使工作流系統(tǒng)必須依賴于組織結(jié)構(gòu)信息。關(guān)于這方面的一篇非常有趣的文章是在further reading section提到的"工作流應(yīng)用中的組織管理"( ‘Organizational Management in Workflow Applications‘)。
流程定義的控制流包含一組狀態(tài)和它們之間的關(guān)系。狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系描述了哪些執(zhí)行路徑可以同時(shí)執(zhí)行,那些不可以。同步執(zhí)行路徑用分叉(forks)和聯(lián)合(joins)建模,異步執(zhí)行路徑用判斷(decisions)和合并( merges)建模。注意在大多數(shù)模型中,在每個(gè)狀態(tài)之前都有一個(gè)隱式合并。
UML活動(dòng)圖經(jīng)常被用來做業(yè)務(wù)流程建模。作為一種直觀和通用的表達(dá),活動(dòng)圖在圖形表述上有一個(gè)主要問題,就是沒有區(qū)分狀態(tài)和動(dòng)作,它們都用活動(dòng)來表示。缺少這種區(qū)分(導(dǎo)致狀態(tài)概念的缺失)是學(xué)術(shù)派對UML活動(dòng)圖的主要批評。UML活動(dòng)圖的第二個(gè)問題是在UML2.0版中引入的。當(dāng)多個(gè)遷移(transitions)到達(dá)一個(gè)活動(dòng)時(shí),以前的版本規(guī)定這是一個(gè)缺省合并(merge),在2.0版中規(guī)定這是一個(gè)需要同步的缺省聯(lián)合(join)。在我看來,UML活動(dòng)圖的圖形部分仍舊可以用來對業(yè)務(wù)流程狀態(tài)層次建模,只要使用時(shí)對兩條構(gòu)建語義作如下的變化:
在用圖形表述業(yè)務(wù)流程時(shí),只建模狀態(tài)層(狀態(tài)和控制流),不要包括動(dòng)作。這意味著圖形中的矩形都是狀態(tài)而不是活動(dòng)
如果多個(gè)遷移到達(dá)一個(gè)狀態(tài),缺省定義為不需要同步的合并(merges)
在流程運(yùn)行過程中,工作流系統(tǒng)用一個(gè)令牌(token)作為指針跟蹤流程的狀態(tài)。這相當(dāng)于Von Neuman體系中的程序計(jì)數(shù)器。當(dāng)令牌到達(dá)一個(gè)狀態(tài)時(shí),它被分配給工作流系統(tǒng)等待的外部參與者。外部參與者可以是個(gè)人、組織或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。我們定義流程運(yùn)行的執(zhí)行人或系統(tǒng)為"參與者"(actor)。只有在工作流系統(tǒng)將令牌分配給一個(gè)參與者時(shí),才需要訪問組織結(jié)構(gòu)信息。工作流系統(tǒng)通過分配令牌構(gòu)建任務(wù)列表。
上下文層
流程上下文變量(process context variable) ,或簡稱變量,是與流程實(shí)例相關(guān)的變量。流程開發(fā)人員可以使用流程變量存儲跨越流程實(shí)例整個(gè)生命周期的數(shù)據(jù)。一些工作流管理系統(tǒng)有固定數(shù)目的數(shù)據(jù)類型,另一些你可以定義自己的數(shù)據(jù)類型。
注意變量也可以用來存放引用( references)。一個(gè)變量可以引用如數(shù)據(jù)庫中的記錄、網(wǎng)絡(luò)上的文件。什么時(shí)候使用引用,取決于使用引用數(shù)據(jù)的其他應(yīng)用。
和流程變量相關(guān)的另一個(gè)令人感興趣的方面是:工作流系統(tǒng)如何將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息。工作流是用于組織內(nèi)部跨越各種異構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)任務(wù)和數(shù)據(jù)協(xié)同的。對于業(yè)務(wù)流程中人工執(zhí)行的任務(wù),工作流系統(tǒng)負(fù)責(zé)從其他相關(guān)系統(tǒng),如SAP、數(shù)據(jù)庫、CRM系統(tǒng)、文檔管理系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)。在業(yè)務(wù)流程的每一個(gè)人工步驟,只有相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項(xiàng)被從異構(gòu)系統(tǒng)中收集和計(jì)算。通過這種方式,從不同系統(tǒng)來的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換并展現(xiàn)為信息。
程序邏輯層
如前所述,動(dòng)作是在流程運(yùn)行過程中,工作流系統(tǒng)響應(yīng)指定的事件(event)執(zhí)行的一段程序邏輯(programming logic)。程序邏輯可以是二進(jìn)制或源代碼形式的、用任何語言或腳本編寫的軟件。程序邏輯層是所有這些軟件片斷和關(guān)于在什么事件發(fā)生時(shí)調(diào)用它們的信息的組合。程序邏輯的例子包括發(fā)Email、通過消息代理發(fā)消息、從ERP系統(tǒng)中拿數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)庫。
用戶界面層
一個(gè)參與者通過向流程變量中填充數(shù)據(jù)的事件,來觸發(fā)結(jié)束一個(gè)狀態(tài)。比如,在請假的例子中,老板提供"同意"或"不同意"數(shù)據(jù)到流程中。某些工作流系統(tǒng)允許指定哪些數(shù)據(jù)可以填充到流程中,以及它們?nèi)绾卧诹鞒套兞恐写鎯ΑMㄟ^這些信息,可以生成從用戶收集信息的UI表單?;诹鞒潭x生成用戶提交表單的Web應(yīng)用例子,可以訪問the jBpm online demo。
工作流全景
可執(zhí)行流程與工作流管理系統(tǒng)的比較(Executional processes versus a WFMS)
基于狀態(tài)與面向消息:基于狀態(tài)的工作流系統(tǒng)以狀態(tài)(或者活動(dòng))概念為中心。工作流引擎維護(hù)狀態(tài)并計(jì)算從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的遷移。另一方面,像BPEL這樣的可執(zhí)行流程以對輸入消息響應(yīng)的定義為中心。一組這些響應(yīng)外加其他信息(other bells and whistles)可以看作一個(gè)業(yè)務(wù)流程。這也解釋了為什么BPEL可以看作是對基于狀態(tài)的工作流系統(tǒng)的某些方面的補(bǔ)充。一個(gè)響應(yīng)輸入消息的BPEL onMessage事件處理器,可以在工作流狀態(tài)之間的遷移中執(zhí)行。
流程實(shí)例ID與消息相關(guān)處理:可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜性之一來自消息相關(guān)性的處理。流程描述的一部分必須說明BPEL引擎如何從輸入消息中確定具體流程的標(biāo)識。這必須基于輸入消息的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。而工作流系統(tǒng)在每個(gè)流程實(shí)例生成同時(shí)生成了實(shí)例ID,客戶端在后續(xù)調(diào)用引擎API時(shí)使用這個(gè)ID。
工作流引擎API與抽象服務(wù)端點(diǎn)(endpoint):工作流系統(tǒng)提供一組集中的API,客戶端通過調(diào)用API完成與所有流程實(shí)例的交互。在可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程中,每個(gè)流程表現(xiàn)為一個(gè)服務(wù)。這意味著對于每個(gè)流程定義都有一個(gè)不同的訪問點(diǎn)。
學(xué)術(shù)界
學(xué)術(shù)界對工作流的研究可以回溯到上個(gè)世紀(jì)七十年代。在當(dāng)前,研究領(lǐng)域趨向于認(rèn)為petr 網(wǎng)是所有流程定義語言之母。關(guān)于petri網(wǎng)已有大量先進(jìn)的分析技術(shù),去年在 2003 conference on Business Process Management上我有幸會(huì)晤了Petri教授。對于大部分人能夠訪問和理解的有關(guān)Petyri網(wǎng)最好的研究之一是工作流模式(workflow patterns)。工作流模式比較了大量的工作流管理系統(tǒng)并以petri網(wǎng)的術(shù)語表述了通用流程建模概念。
開放源代碼項(xiàng)目
最后我們看看真實(shí)世界中的工作流管理系統(tǒng)。選擇一個(gè)工作流管理系統(tǒng)是一件困難的事情,但有選擇總比沒有選擇好。:-) 本文闡述工作流基本概念的目的之一,就是使你能夠作更好的選擇。但我也意識到,對于現(xiàn)在的軟件架構(gòu)師來說,選擇工作流系統(tǒng)是一件最具挑戰(zhàn)性的工作。
下面的列表來源于三個(gè)地方:my previous article, the list of Carlos E Perez, 和 list by Topicus.
OpenEbXML - OpenebXML項(xiàng)目致力于提供一個(gè)ebXML框架,主要支持不久將由 UN/CEFACT和OASIS發(fā)布的ebXML規(guī)范2.0版。
Werkflow - Werkflow是一個(gè)靈活可擴(kuò)展的基于流程和狀態(tài)的工作流引擎。它的目標(biāo)是滿足可以想象的所有工作流程,從企業(yè)級的業(yè)務(wù)流程到小范圍的用戶交互流程。通過使用可插拔和分層結(jié)構(gòu),可以方便地容納各種工作流語義。
OSWorkflow - OSWorkflow最獨(dú)到之處是絕對的靈活。 wfmOpen - WfMOpen是WfMC和OMG中所謂工作流設(shè)施(workflow facility) (工作流引擎)的J2EE實(shí)現(xiàn)。工作流通過擴(kuò)展的XPDL描述。 OFBiz - OFBiz工作流引擎基于WfMC和OMG的規(guī)范,使用XPDL作為流程定義語言。 ObjectWeb Bonita - Bonita是一個(gè)符合WfMC規(guī)范、靈活的協(xié)同工作流系統(tǒng)。 對于各種動(dòng)作如流程概念建模、定義、實(shí)例化、流程控制和用戶交互等提供了全面的集成圖形工具。 100% 基于瀏覽器、使用SOAP和XML數(shù)據(jù)綁定技術(shù)的Web Services封裝了已有的工作流業(yè)務(wù)方法并將它們以基于J2EE的Web Service形式發(fā)布。基于活動(dòng)預(yù)測模型的第三代工作流引擎。
Bigbross Bossa -速度非??臁⑤p量級的引擎,使用富有表達(dá)能力的Petri網(wǎng)定義工作流,不要求關(guān)系數(shù)據(jù)庫,使用簡單,能和Java應(yīng)用集成。事實(shí)上,它是按嵌入式設(shè)計(jì)的。
OpenWFE - OpenWFE是一個(gè)開放源碼的Java工作流引擎。 它包括可升級的三個(gè)組件:引擎、工作列表和Web界面。它的流程定義語言雖然使用XML格式,其靈感來源于 Scheme,一種Lisp方言。 Freefluo - Freefluo是一個(gè)使用Web Service的工作流協(xié)同工具,可以處理WSDL的Web Service調(diào)用。支持兩種XML格式的工作流語言:IBM的WSFL和XScufl。Freefluo非常靈活,它的核心是不與任何工作流語言或執(zhí)行架構(gòu)關(guān)聯(lián)的可重用協(xié)同框架。 Freefluo包括可執(zhí)行使用WSFL一個(gè)子集描述的工作流的運(yùn)行庫。
ZBuilder - ZBuilder3是第二代工作流開發(fā)管理系統(tǒng),也是一個(gè)開放源碼產(chǎn)品。它為不同的工作流引擎和工作流定義了一組標(biāo)準(zhǔn)的JMX管理接口。
Twister - Twister的目標(biāo)是提供新一代、易集成、應(yīng)用Java領(lǐng)域中最新成果、面向B2B的工作流解決方案。流程引擎基于BPEL業(yè)務(wù)流程規(guī)范和Web Service標(biāo)準(zhǔn)。 Con:cern - con:cern工作流引擎基于擴(kuò)展的案例(case)處理方法,流程由一組具有前后條件的活動(dòng)組成。
商業(yè)軟件提供商
規(guī)范
在我看來,導(dǎo)致規(guī)范如此之多而同時(shí)每個(gè)規(guī)范的應(yīng)用又很有限的原因是,在工作流最基礎(chǔ)概念上大家達(dá)成的共識很少。工作流是最容易讓你感到心煩的話題,因?yàn)楣ぷ髁鞅旧淼母拍顣?huì)和其他相關(guān)概念和技術(shù)混淆在一起。可以舉一個(gè)具體的例子,比如說工作流完全是對Web Service的補(bǔ)充。你可以通過暴露接口以Web Service的方式訪問一個(gè)工作流管理系統(tǒng),但是不能假定總是必須通過Web Service接口訪問工作流系統(tǒng)接口。一些規(guī)范造成了這樣的假設(shè)。除了Web Service,其他容易混淆的概念和技術(shù)包括:Email、流程之間的通訊、Web應(yīng)用和組織結(jié)構(gòu)。
在工作流領(lǐng)域第一個(gè)致力于標(biāo)準(zhǔn)化工作的是Workflow Management Coalition (WfMC),開始于 1993。 WfMC發(fā)布的參考模型很不錯(cuò),它定義了工作流管理系統(tǒng)和其他相關(guān)部分之間的接口。WfMC的另一項(xiàng)成果是XPDL規(guī)范。 XPDL定義了描述工作流聲明部分(declarative part)的XML結(jié)構(gòu)。我個(gè)人認(rèn)為,參考模型和XPDL是目前最好的規(guī)范。
JSR 207: Java的流程定義 -是由Java Community Process (JCP) 發(fā)起,如何在J2EE應(yīng)用服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)。其基本模型是定義一個(gè)特殊類型的ejb session bean,作為一個(gè)業(yè)務(wù)流程的接口。JSR207標(biāo)準(zhǔn)化一組XML元標(biāo)記(meta tags)作為JSR175元數(shù)據(jù)的一部分。JSR207 將session bean和元數(shù)據(jù)作為ejb容器的輸入,然后生成綁定方法的代碼,這些方法在元數(shù)據(jù)中描述。此規(guī)范還處于初級階段,沒有發(fā)布任何內(nèi)容。專家小組成立于 March 2003.
WfMC‘s XPDL - WfMC是由約300家成員參加的組織,基于參考模型定義了一系列的標(biāo)準(zhǔn)。參考模型用用例(use case)的形式描述了工作流系統(tǒng)和其他相關(guān)部分之間的關(guān)系。XPDL是WfMC制定的描述業(yè)務(wù)流程控制流(control flow )的XML格式規(guī)范。
ebXML‘s BPSS - ebXML是協(xié)同流程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)集,主要關(guān)注不同公司流程之間的通訊??梢钥醋鱁DI的繼承者。 ebXML是由OASIS和UN/CEFACT聯(lián)合發(fā)起。 BPSS 是ebXML的規(guī)范,其中的概念和本文闡述的很接近。
BPMI‘s BPML & WSCI - (Intalio, Sun, SAP, ...)BPMI 也定義了一個(gè)規(guī)范 (BPMN) ,描述如何將"可執(zhí)行"業(yè)務(wù)流程可視化的表現(xiàn)。
BPEL - (Microsoft, BEA, IBM, SAP & Siebel) BPEL由一系列基于消息交換的規(guī)范( XLANG, WSFL, BPML)產(chǎn)生。還有一個(gè)將此規(guī)范引入到Java的提案: BPELJ。 此規(guī)范描述如何處理輸入的消息,而不是對流程狀態(tài)進(jìn)行建模。就像本文提到的,它不是一個(gè)關(guān)于業(yè)務(wù)流程規(guī)格化定義的規(guī)范。簡單的說,可以將它看作XML形式的編程語言,提供將WSDL-Services組合成控制流的能力。顧名思義,此規(guī)范重點(diǎn)在(也不只限于)Web Service。 OMG‘s Workflow management facility - 基于WfMC規(guī)范,定義如何向CORBA轉(zhuǎn)換。
UML - UML定義了建模和設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的9類圖。每類圖包括可視化的表示和語義。其中活動(dòng)圖的目的就是要可視化的表現(xiàn)業(yè)務(wù)流程。 注意到在一個(gè)流程定義包含四個(gè)層次的內(nèi)容,我想指出的是:一個(gè)流程定義包含的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于它的可視化部分。UML只涉及了可視化部分。
RosettaNet - RosettaNet主要定義了一組 Partner Interface Processes (PIP). 一個(gè) PIP 描述了一個(gè)有兩個(gè)交易參與者、包括消息格式的流程。 UBL - The Universal Business Language (UBL)定義了用于不同組織間通訊的XML文檔標(biāo)準(zhǔn)庫??梢钥醋魇菍bXML的補(bǔ)充,因?yàn)閑bXML只定義了建立組織間流程的基礎(chǔ)。此規(guī)范的競爭對手是 RosettaNet標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)子集。 |
|