基于工作流技術(shù)的構件模型研究 收藏
基于構件的軟件開(kāi)發(fā)方法是軟件復用的有效手段。構件是一個(gè)帶有契約化接口和顯式上下文依賴(lài)的組裝單元，它能被獨立發(fā)布且可以被第三方組裝?。構件模型是對構件本質(zhì)特征及構件間關(guān)系的抽象描述，它關(guān)注構件的接口，封裝構件的實(shí)現細節，是構件組裝的依據和保證，并為構件的不同生產(chǎn)者和使用者提供一個(gè)為大家所接受的一致性描述悼J。當前的構件是基于面向對象的方法構造的，主要關(guān)注實(shí)體間通信機制的刻畫(huà)，不適合建模實(shí)體間相互作用的規則和動(dòng)態(tài)過(guò)程，導致了構件在業(yè)務(wù)流程建模上能力不足p1。工作流技術(shù)是當前實(shí)現業(yè)務(wù)流程建模的有效技術(shù)手段。
1 構件模型
至今，在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界已出現多種構件模型。按構件模型所要解決的問(wèn)題不同，可分為描述型、規約型和實(shí)現型。描述型構件模型以構件的管理為目標，通過(guò)綜合的方式描述構件，代表性的有REB00T、ALDAF、uDM和BIDM模型H1。它們并不關(guān)注構件如何實(shí)現業(yè)務(wù)流程功能。規約型構件模型以描述構件的功能(行為)為主要目標，代表性的有3C、RE—S0LVE和JBCOM模型都是基于面向對象的思想設計的。側
重于構件功能接口建模，并沒(méi)探討構件業(yè)務(wù)流程建模方法。實(shí)
現型構件模型以如何具體實(shí)現構件為主要目標,通常將業(yè)務(wù)實(shí)體問(wèn)相互作用的規則和動(dòng)態(tài)過(guò)
程通過(guò)硬編碼的方式封裝成對象的方法，當業(yè)務(wù)流程發(fā)生變更
時(shí)，往往需要對構件進(jìn)行代碼級上的修改。
本文提出的工作流構件模型是一種與JavaBean／EJB實(shí)現型模型相容且具有構件描述功能的規約型構件模型。
WCM構件模型從下列lO個(gè)方面來(lái)對構件進(jìn)行建模。
構件描述：表示構件的基本信息，多采用名詞來(lái)表示。
構件接口：表示構件的輸Ⅳ輸出接口規范。
構件實(shí)現：表示實(shí)現構件功能的構件體的位置信息。
構件結構：表示復合構件的組成方式。
可配置屬性集：表示構件可通過(guò)配置改變的屬性信息。
文檔信息：表示構件的文檔位置信息。
刻面信息：表示構件用于檢索的分類(lèi)屬性。
領(lǐng)域特征：表示領(lǐng)域構件所具備的領(lǐng)域特征屬性。
工作流規約：表示實(shí)現業(yè)務(wù)流程功能的工作流構件的業(yè)務(wù)流程定義和實(shí)現方式。
待擴展項目：表示構件的擴展屬性。
WCM將構件分為工作流構件和非工作流構件(傳統面向對象技術(shù)構造的構件)兩類(lèi)。工作流規約屬性是對典型構件模型的工作流擴展，是構件工作流特性的集中體現，當且僅當構件是工作流構件時(shí)才具備該屬性。
2 工作流過(guò)程建模理論分析
2．1 工作流過(guò)程定義元素分析
工作流技術(shù)利用信息技術(shù)為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)過(guò)程提供了一個(gè)從模型分析、建立、管理、仿真到運行的完整框架，是實(shí)現業(yè)務(wù)流程管理與控制的一項關(guān)鍵性技術(shù)。利用工作流技術(shù)開(kāi)發(fā)應用系統的典型方式如下：業(yè)務(wù)人員依據工作流過(guò)程定義規范；定義業(yè)務(wù)邏輯和規則，專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)具體的應用邏輯；最后工作流引擎通過(guò)解析業(yè)務(wù)邏輯和規則，按特定順序調用業(yè)務(wù)流程應用邏輯，最終實(shí)現業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化。業(yè)務(wù)邏輯和規則的定義過(guò)程即利用工作流技術(shù)對業(yè)務(wù)流程建模的過(guò)程；業(yè)務(wù)邏輯和規則的定義在工作流技術(shù)中稱(chēng)為工作流過(guò)程定義。
工作流管理聯(lián)盟認為工作流過(guò)程定義(wo舳ow pmces8definition)是對工作流的靜態(tài)描述，是對業(yè)務(wù)流程中所有信息的抽象表示。工作流過(guò)程定義¨1通常包括過(guò)程描述(descrip—tion)、業(yè)務(wù)流程中的所有活動(dòng)(activity)、活動(dòng)之間的導航規則、參與者、被調用的應用程序(application)以及工作流相關(guān)數據(data)六個(gè)元素。工作流過(guò)程定義各元素的關(guān)系如圖l所示。
過(guò)程描述是對工作流過(guò)程惟一標志符、名稱(chēng)和解決的問(wèn)題等信息的描述；活動(dòng)表示需要由一些相關(guān)資源處理，或者由計算機應用程序處理的任務(wù)集合；導航規則用于將活動(dòng)相互聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現活動(dòng)之間的導航，表明活動(dòng)之間的邏輯跳轉順序和條件。參與者描述了在過(guò)程定義中各個(gè)活動(dòng)所需要的參與者；被調用的應用程序表示各個(gè)活動(dòng)執行時(shí)所需的外部應用，由活動(dòng)觸發(fā)執行；工作流相關(guān)數據是指那些在流程運行期間，各個(gè)流程實(shí)例內創(chuàng )建及使用的數據，這些數據可被參與者、應用程序、活動(dòng)和導航規則所訪(fǎng)問(wèn)。
2．2工作流過(guò)程控制分析
工作流過(guò)程定義當中，活動(dòng)的觸發(fā)和流程跳轉過(guò)程如圖2所示。首先，由參與者觸發(fā)一個(gè)活動(dòng)，被觸發(fā)的活動(dòng)調用實(shí)現相應功能的應用程序，實(shí)現具體業(yè)務(wù)功能，并由工作流引擎更改與活動(dòng)執行結果相關(guān)的工作流相關(guān)數據；其次，活動(dòng)執行完畢后，工作流引擎解析導航規則，導航規則讀取工作流相關(guān)數據，獲取上一個(gè)活動(dòng)的執行結果，判斷下一個(gè)可由參與者觸發(fā)的活動(dòng)路徑。
工作流過(guò)程定義通過(guò)導航規則控制活動(dòng)之間的執行順序，實(shí)現對業(yè)務(wù)邏輯的控制。對于業(yè)務(wù)流程之間的嵌套，則通過(guò)引入一類(lèi)特殊的活動(dòng)——子流程來(lái)實(shí)現。子流程是一類(lèi)特殊的工作流過(guò)程定義，可映射成其他工作流過(guò)程定義中的一個(gè)活動(dòng)節點(diǎn)。當執行到子流程節點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)子流程執行，待子流程執行完畢，回到父流程繼續執行下一個(gè)節點(diǎn)。通過(guò)子流程機制，工作流技術(shù)實(shí)現了工作流過(guò)程定義之間的嵌套和連接?；顒?dòng)與子流程之間的關(guān)系如圖3所示。
3 基于工作流技術(shù)的構件模型建立
3．1 設計原理
本文從構件的獨立性、封裝性和組裝性哺1這三個(gè)需求出發(fā)，對工作流過(guò)程定義模型元素進(jìn)行分析，得出工作流過(guò)程定義模型在構件中的實(shí)現形式。本文稱(chēng)實(shí)現具體業(yè)務(wù)流程功能的構件為業(yè)務(wù)流程構件。構件的獨立性要求業(yè)務(wù)流程構件作為一個(gè)獨立的實(shí)體，應包含完成業(yè)務(wù)流程功能的所有元素，可獨立運行。工作流過(guò)程定義組成元素中的參與者、應用程序、活動(dòng)、工作流相關(guān)數據和導航規則是完成一個(gè)業(yè)務(wù)流程所必備的元素，因此，在業(yè)務(wù)流程構件模型當中將引入這五個(gè)元素。而過(guò)程描述所擁有的工作流過(guò)程惟一標志符、名稱(chēng)和功能描述等屬性，可作為檢索業(yè)務(wù)流程構件的輔助依據，因此也將其引入構件模型，在構件描述屬性中表示。
構件的封裝性要求業(yè)務(wù)流程構件僅需提供構件的基本控制接口，屏蔽構件實(shí)現細節。業(yè)務(wù)流程構件僅以web服務(wù)的形式對外提供啟動(dòng)業(yè)務(wù)流程和獲取流程執行結果的操作接口，而實(shí)現業(yè)務(wù)流程功能的各種構件組成元素對于構件使用者是不可見(jiàn)的。構件的組裝性要求業(yè)務(wù)流程構件之間可進(jìn)行組裝?；顒?dòng)是工作流過(guò)程定義中最基本的組裝功能單元；導航規則是用于組裝活動(dòng)的基本元素；流程是一類(lèi)能實(shí)現完整業(yè)務(wù)流程功能的單元。被映射成活動(dòng)的流程稱(chēng)為子流程，是大粒度的組裝功能單元。因此，分別定義代表活動(dòng)、導航規則和流程元素的構件。
3．2 模型定義
經(jīng)過(guò)上述對工作流過(guò)程定義模型中數據元素、流程控制方法，以及業(yè)務(wù)流程構件的獨立性、封裝性和組裝性的分析，得出工作流構件的定義。定義1 工作流構件是一類(lèi)包含工作流過(guò)程定義元素，運行時(shí)需要工作流運行環(huán)境支撐的業(yè)務(wù)流程構件。工作流構件可分為流程構件、單活動(dòng)構件和導航規則構件三類(lèi)。定義2流程構件是能夠實(shí)現完整業(yè)務(wù)流程功能，封裝了業(yè)務(wù)流程的定義和相關(guān)應用程序實(shí)現體的工作流構件。定義3單活動(dòng)構件是僅能夠實(shí)現業(yè)務(wù)流程中的一個(gè)活動(dòng)功能，封裝了業(yè)務(wù)流程的一個(gè)活動(dòng)定義和活動(dòng)相關(guān)應用程序實(shí)現體的工作流構件。定義4導航規則構件是能夠實(shí)現業(yè)務(wù)流程活動(dòng)跳轉功能，僅封裝活動(dòng)定義和活動(dòng)間導航規則，不指定活動(dòng)具體實(shí)現的工作流構件。
流程構件和導航規則構件均可通過(guò)將活動(dòng)定義映射成其他工作流構件的方式引用其他工作流構件，實(shí)現工作流構件間的組裝。但流程構件是在特定業(yè)務(wù)流程定義下對構件進(jìn)行組裝，而導航規則構件則是從一般的活動(dòng)跳轉邏輯出發(fā)對構件進(jìn)行組裝。三類(lèi)工作流構件間的關(guān)系如圖4所示。工作流構件與非工作流構件的區別在于，工作流構件實(shí)現了工作流規約屬性，并在構件描述中表明了構件類(lèi)型為工作流構件。為了提高構件模型描述文件的可讀性，工作流規約的詳細信息以工作流規約文件的形式單獨表示。在構件模型描述中僅指定工作流構件類(lèi)別和工作流規約文件的文件名。下面給出工作流規約主要元素的BNF范式描述：
工作流規約：：=(工作流構件類(lèi)別>(工作流規約文件名)
工作流規約文件：．=<流程構件規約)I(單活動(dòng)構件規約)I(導航規則構件規約)
流程構件規約：：=<公共屬性){活動(dòng)}{導航規則}{參與者}{應用程序}{工作流相關(guān)數據}
單活動(dòng)構件規約：：=(公共屬性)<活動(dòng)>{參與者}(應用程序){工作流相關(guān)數據}
導航規則構件規約：：=<公共屬性){活動(dòng)}{導航規則}{工作流相關(guān)數據}
活動(dòng)：：=<公共屬性){參與者標志符}<應用程序標志符>{活動(dòng)輸入參數}{活動(dòng)輸出參數}
導航規則：：-(公共屬性)(條件)(起始活動(dòng)標志符)(結束活動(dòng)標志符)
參與者：：=(公共屬性)(參與者類(lèi)型)
應用程序：：=(公共屬性)(應用程序類(lèi)型){應用程序參數}
工作流相關(guān)數據：．-(公共屬性)<數據類(lèi)型)[缺省值]
公共屬性：：=<標志符)[名稱(chēng)][描述]
其中：：=表示定義為；尖括號()內包含的為必選項；方括號[]內包含的為可選項；花括號{}內包含的為可重復。至無(wú)數次的項目；l表示在其左、右兩邊任意一項；雙引號中的字(“word”)代表這些字符本身。為了便于對構件模型進(jìn)行形式化描述，在wcM構件模型BNF范式的基礎上，wcM利用xML語(yǔ)言作為構件模型描述文件和工作流規約文件的表現形式。
3．3 物理實(shí)現
工作流構件的物理實(shí)現方式如圖5所示。工作流構件以Web服務(wù)的形式對外提供觸發(fā)構件開(kāi)始運行(st甜)和獲取構件運行結果(getResult)的操作接口。這個(gè)方法調用工作流引擎提供的接口，解析工作流規約文件術(shù)．cwf，從而實(shí)例化一個(gè)工作流構件對象，發(fā)起一次業(yè)務(wù)流程運行。如果業(yè)務(wù)流程運行結束時(shí)有返值,getResult將返回工作流構件的運行結果，為工作流構件的組裝提供工作流相關(guān)數據。實(shí)例化后的工作流構件通過(guò)工作流引擎解析工作流規約文件．cwf，調用內置資源實(shí)現業(yè)務(wù)功能。內置資源是指實(shí)現活動(dòng)功能所需要的應用程序和數據結構，有JavaBeaIl、EJB、web senrice和xML文件等具體實(shí)現形式。co血g．xIlll是工作流構件的參數配置文件，用于配置構件的系統運行參數。非工作流構件對工作流構件的調用是通過(guò)調用工作流構件以web服務(wù)形式提供的構件基本操作接口實(shí)現的；工作流構件對非工作流構件的調用是通過(guò)對工作流規約文件s．cwf進(jìn)行配置實(shí)現的；工作流構件對工作流構件的調用是通過(guò)對工作流規約文件．cwf進(jìn)行配置實(shí)現的，配置方法是將工作流規約文件*．cwf中的活動(dòng)映射成被調用的工作流構件。工作流構件運行所需要的工作流運行支撐環(huán)境，通過(guò)在應用系統運行環(huán)境中加入構件化的工作流引擎來(lái)提供。
3．4 實(shí)例研究
通過(guò)領(lǐng)域分析獲取人事干部任免流程的活動(dòng)圖，為了直接將活動(dòng)圖映射成為工作流構件，在uML活動(dòng)圖中添加活動(dòng)參與者元素。將活動(dòng)圖中的參與者、活動(dòng)與活動(dòng)之間的關(guān)系分別映射成工作流構件的工作流規約文件當中的參與者、活動(dòng)和導航規則；工作流構件的相關(guān)應用程序可以是以構件、web service等形式存在的程序；將活動(dòng)可能用到的輸入輸出參數定義成工作流相關(guān)數據。干部任免流程活動(dòng)圖與工作流規約文件元素之間的映射關(guān)系如圖6所示。干部任免流程工作流構件物理實(shí)現如圖7所示。
4 工作流構件模型的意義
與傳統的構件模型相比，工作流構件模型具有下列優(yōu)點(diǎn)：
a)提高了業(yè)務(wù)流程構件變更的靈活性。傳統的業(yè)務(wù)流程構件通過(guò)硬編碼或連接子編碼的方式控制各個(gè)業(yè)務(wù)功能之間的跳轉。當業(yè)務(wù)流程需要變更時(shí)，往往需要在代碼級上對業(yè)務(wù)流程的實(shí)現進(jìn)行修改。而工作流構件將業(yè)務(wù)功能的執行主體與實(shí)現代碼進(jìn)行了分離；將控制流程跳轉的元素抽象成工作流相關(guān)數據和導航規則兩類(lèi)元素，實(shí)現了業(yè)務(wù)功與控制邏輯分離的目標。因此，當業(yè)務(wù)流程需要變更時(shí)，僅需要更改相應的參與者、應用程序、工作流相關(guān)數據定義或導航規則配置，無(wú)須對整個(gè)流程的實(shí)現進(jìn)行修改。
b)豐富了業(yè)務(wù)流程構件的組裝形式。傳統業(yè)務(wù)流程構件的組裝一般通過(guò)編寫(xiě)連接子代碼或通過(guò)調用構件輸入／輸出接口實(shí)現構件的組裝。而工作流構件只需將構件中的活動(dòng)定義映射成特定的工作流構件，即可實(shí)現工作流構件間的快速組裝。
c)降低了大粒度業(yè)務(wù)流程構件的復雜度。由于引入了子流程的概念，并由此產(chǎn)生了將活動(dòng)定義映射成特定的工作流構件的組裝機制，使得復雜的業(yè)務(wù)流程構件可以輕易地被拆分成多個(gè)更為簡(jiǎn)單的子流程構件，而子流程構件仍然可進(jìn)一步細分為更簡(jiǎn)單的子流程構件，實(shí)現了對大粒度業(yè)務(wù)流程構件復雜性的分解。
5 結束語(yǔ)
本文將工作流中業(yè)務(wù)流程建模技術(shù)應用到構件模型當中，提出了工作流構件模型的概念。經(jīng)過(guò)在其他子系統中的應用，證明了工作流構件具有較為靈活的流程建模能力。本文僅完成了構件模型的設計和物理實(shí)現，今后還將研究工作流構件的識別和自動(dòng)化組裝方法。
發(fā)表于 @ 2009年03月11日 15:12:00 | 評論( 0 ) | 編輯| 舉報| 收藏
舊一篇:業(yè)務(wù)流程再造理論的起源、演進(jìn)及發(fā)展趨勢 | 新一篇:通過(guò)LotusScrpit調用IE COM的方法
查看最新精華文章 請訪(fǎng)問(wèn)博客首頁(yè)相關(guān)文章
工作流系統的開(kāi)發(fā)理解InforFlow工作流模型工作流系統開(kāi)發(fā)體系（轉摘）工作流術(shù)語(yǔ)和定義jBPM可擴展性分析（針對jBPM3.0）工作流介紹什么是工作流工作流管理系統的概念介紹
本站僅提供存儲服務(wù)，所有內容均由用戶(hù)發(fā)布，如發(fā)現有害或侵權內容，請
點(diǎn)擊舉報。
