| 2003 年 9 月 01 日 本 文描述了一種新工具，該工具是在alphaWorks網(wǎng)站上發(fā)布的Emerging Technologies Toolkit version 1.1 （ETTK），它采取用統一建模語(yǔ)言（Unified Modeling Language，UML）定義的流程并生成相應的BPEL和WSDL文檔來(lái)實(shí)現該流程。這種性能用于突出對象管理組（OMGs）模型驅動(dòng)體系結構 （MDA）創(chuàng )始的一些優(yōu)點(diǎn)：提高開(kāi)發(fā)過(guò)程中的抽象水平，因此獲得更高的生產(chǎn)率， 更好的質(zhì)量，能夠隔離于技術(shù)的根本改變。 如此多的XML ... 隨 著(zhù)面向服務(wù)的體系結構（SOA）的出現，應用程序開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了一次徹底改變。這種架構合并了基于XML的標準，例如WSDL、簡(jiǎn)單對象訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議 （SOAP）、統一描述、發(fā)現和集成協(xié)議（UDDI）和現在的BPEL。然而，當您能做更多的事情時(shí)，開(kāi)發(fā)任務(wù)的大小和復雜性已經(jīng)提高，并且開(kāi)發(fā)者會(huì )發(fā)現 他們沉迷于文檔和語(yǔ)法中，而迷失了他們工作的主要目標。另外，開(kāi)發(fā)人員的目標在發(fā)生變化，標準本身也處在發(fā)展之中。因而，為了能快速的采用Web服務(wù)，開(kāi) 發(fā)者正在尋找解決復雜、高效和技術(shù)改變問(wèn)題的答案。 UML到BPEL的映射工具能夠獲得用UML工具（例如： IBM Rational的XDE或Rose）開(kāi)發(fā)的流程模型，并且能將它們轉換為正確的BPEL和WSDL文檔來(lái)實(shí)現該流程。 Emerging Technologies Toolkit version 1.1 （ETTK）是測試有趣的新技術(shù)的環(huán)境，并且現在具有兩種格式：autonomic和webservices。本文重點(diǎn)介紹后者—— webservices。
BPEL是什么？ BPEL 提供了一種XML注釋和語(yǔ)義，用于指定基于Web服務(wù)的業(yè)務(wù)流程行為。使用合作伙伴的交互方式，定義了該BPEL4WS流程。合作伙伴可以將服務(wù)提供給流 程，也可以向流程請求服務(wù)，或者參與到流程的雙向交互中。BPEL通過(guò)指定順序來(lái)編排Web服務(wù)，這對服務(wù)集合的調用來(lái)說(shuō)意義深遠。BPEL還針對每個(gè)服 務(wù)分配了合作伙伴的責任。您可以使用它來(lái)指定合作伙伴的公共接口和可執行流程的描述。 BPEL 1.1是該規范的最新版本。它除了澄清術(shù)語(yǔ)之外，還允許較好的變量范圍和附加的事件處理程序。有關(guān)該規范的最新版本和BPEL介紹，請參閱最前面的兩篇相關(guān)內容鏈接。
為什么使用UML？ UML是一種OMG標準，該標準提供了一種可視化的建模表示法，這對設計和了解復雜的系統很有效。 UML 具有下列幾種通用優(yōu)點(diǎn)：它是眾所周知的面向對象（Object-Oriented ，oo）建模表示法，具有非常容易理解的圖形表示法以及一套豐富的語(yǔ)義集來(lái)捕獲OO系統的關(guān)鍵特征。 UML廣泛地應用于面向對象的軟件開(kāi)發(fā)，還常用于定制的、基于組件的軟件開(kāi)發(fā)、業(yè)務(wù)流程建模和系統設計。這使大部分UML經(jīng)驗能被應用到成熟的Web服務(wù) 技術(shù)中。 擴展UML
擴 展或定制UML的特性對MDA來(lái)說(shuō)是很必要的；可以通過(guò)定制UML來(lái)支持系統建模，這種系統是需要完全或部分的部署到Web服務(wù)基礎架構上。本文主要介紹 模板（stereotypes）。模板（stereotypes）是一種對模型的元素進(jìn)行分類(lèi)的方法。例如，如果您有一個(gè)表示顧客的類(lèi)，那么您可以附加 <<entity>> 模板（stereotypes）來(lái)表示它代表一個(gè)數據對象（或許是Entity Bean）。這種信息有助于人們對模型的可讀性，甚至可以用來(lái)改變表示CASE工具（例如Rational Rose）中類(lèi)的圖標。然而，在這種情況下您可以使用它來(lái)指導模型的翻譯。要記住，您可以將模板（stereotypes）添加到UML模型中的更多元素 上。還可以在配置文件（Profile）中結合這些模板（stereotypes）。為了表示特定的興趣域，UML配置文件（Profiles）用于定義 對基本UML的擴展集合。例如那些為CORBA和數據建模（Data Modeling）定義的配置文件（Profiles）。配置文件定義了要使用的UML元素，如何對其進(jìn)行擴展，以及約束元素集合的良好性規則（ well-formedness rules）。 下面部 分，我將介紹一種UML配置文件（Profile），可以通過(guò)構建與BPEL4WS（Web服務(wù)業(yè)務(wù)流程執行語(yǔ)言）相對應的一套語(yǔ)義結構來(lái)支持建模。同時(shí) 還將描述BPEL4WS映射，BPEL4WS映射可以從適合配置文件的UML模型自動(dòng)生成Web服務(wù)制品（BPEL、WSDL、XSD）。 下面部分將展示實(shí)際的BPEL例子以及UML配置文件（Profile），并重點(diǎn)講述關(guān)鍵概念。
自動(dòng)化業(yè)務(wù)流程的UML配置文件（Profile） 這部分通過(guò)一個(gè)例子介紹了UML配置文件子集，該例子定義了一個(gè)簡(jiǎn)單本的貸款批準流程。在本例中您將會(huì )在ETTK的README文檔中發(fā)現轉換器。它可以被總結為如下所示： “在 收到貸款請求時(shí)，將請求的數值與數值（10000）比較。如果請求的數值比較少，那么將調用Assessor服務(wù)，否則將將調用Approver服務(wù)。如 果Accessor認為該請求的風(fēng)險比較高，它也將被傳遞給Approver。當Approver完成或者Accessor接受時(shí)，將會(huì )返回批準信息?！?/p> BPEL 流程是有狀態(tài)的并包含實(shí)例，所以在BPEL中，這種情況都會(huì )被作為一個(gè)LoanApproval流程而實(shí)現，對于被處理的每個(gè)實(shí)際貸款申請， LoanApproval流程都會(huì )有一個(gè)實(shí)例。每個(gè)實(shí)例都用BPEL變量來(lái)捕獲它自己的狀態(tài)。在UML配置文件中，流程被表示為 <<Process>> 模板類(lèi)。類(lèi)的屬性與流程的狀態(tài)相對應（在BPEL4WS 1.0術(shù)語(yǔ)中的容器，或者BPEL 1.1中的變量） 圖1顯示了表示貸款批準流程的UML類(lèi) 。
通過(guò)活動(dòng)圖可以清楚的描述類(lèi)的行為。 圖2顯示了貸款批準流程的活動(dòng)圖。例如， invokeAssessor 活動(dòng)顯示為帶有圓角的長(cháng)方形。執行的操作顯示為活動(dòng)的入口條件；例如， riskAssessment （一個(gè)變量）被設置為檢查服務(wù)的結果。通過(guò)UML分區（也作為泳道）來(lái)表示流程中通信的合作伙伴：customer、assessor以及 approver。每個(gè)分區中顯示了往合作伙伴發(fā)送或者接收信息的活動(dòng)。箭頭表示流程執行活動(dòng)的順序。注意分派（assingment）活動(dòng)沒(méi)有放到一個(gè) 分區中；它描繪了發(fā)生在它自身流程內的活動(dòng)，該流程不需要外部服務(wù)。
應答（reply）活動(dòng)向顧客返回響應，完成流程的處理。每個(gè)活動(dòng)都有一個(gè)描述性的名稱(chēng)和輸入活動(dòng)來(lái)細化活動(dòng)執行的工作。
映射到BPEL4WS 自動(dòng)化業(yè)務(wù)流程的UML配置文件表示可以從UML模型生成完整的可執行BPEL制品。 表1 概要的展示了從配置文件到BPEL的映射，覆蓋到了本文介紹的配置文件子集。
| 配置文件構件 | BPEL4WS概念 | | <<process>>類(lèi) | BPEL流程定義 | | <<process>> 類(lèi)的活動(dòng)圖 | BPEL活動(dòng)級別 | | <<process>>類(lèi)屬性 | BPEL變量 | | 分層結構和控制流 | BPEL順序和流程活動(dòng) | | <<receive>>、 <<reply>>、<<invoke>>活動(dòng) | BPEL活動(dòng) | 清單1（由于版面空間原因，這里省略了很多細節代碼）顯示了BPEL文檔的縮減版本，該文檔是由本文介紹的貸款批準例子生成的。
清單 1.BPEL清單摘錄
<process name="loanApprovalProcess" ...> <variables> <variable name="request" messageType="loandef:creditInformationMessage"/> <variable name="riskAssessment" messageType="asns:riskAssessmentMessage"/> ... </variables> ... <flow> <receive name="receive1" partner="customer" portType="apns:loanApprovalPT" operation="approve" variable="request" createInstance="yes"> <source linkName="receive-to-assess" transitionCondition= "bpws:getVariableData(‘request‘, ‘a(chǎn)mount‘)<10000"/> <source linkName="receive-to-approval" transitionCondition= "bpws:getVariableData(‘request‘, ‘a(chǎn)mount‘)>=10000"/> </receive> <invoke name="invokeAssessor" partner="assessor" portType="asns:riskAssessmentPT" operation="check" inputVariable="request" outputVariable="riskAssessment"> <target linkName="receive-to-assess"/> <source linkName="assess-to-setMessage" transitionCondition= "bpws:getVariableData(‘riskAssessment‘, ‘risk‘)=‘low‘"/> <source linkName="assess-to-approval" transitionCondition= "bpws:getVariableData(‘riskAssessment‘, ‘risk‘)!=‘low‘"/> </invoke> <assign name="assign"> <target linkName="assess-to-setMessage"/> <source linkName="setMessage-to-reply"/> <copy> <from expression="‘yes‘"/> <to variable="approvalInfo" part="accept"/> </copy> </assign> ... <reply name="reply" partner="customer" portType="apns:loanApprovalPT" operation="approve" variable="approvalInfo"> <target linkName="setMessage-to-reply"/> <target linkName="approval-to-reply"/> </reply> </flow> </process>
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在 參考資料中可以找到完整的配置文件鏈接。
UML到BPEL映射驗證器 從IBM alphaWorks可以獲得作為ETTK的一部分的技術(shù)驗證器，它支持從UML工具（例如Rational XDE）到BPEL4WS運行時(shí)間（BPWS4J）的端到端情景。映射實(shí)現被構建為Eclipse插件，它采取了UML模型（XMI）交換的工業(yè)標準文件 格式作為輸入。BPEL4WS制品（artifact）同需要的WSDL和XSD制品是一起生成的。 讓我們看一下驗證器。首先要根據您的需要安裝一些先決條件。ETTK頁(yè)面顯示了相關(guān)詳細信息（參閱 參考資料下載鏈接）。概括起來(lái)，您需要下列資源： - Rose或XDE（本文采用的是XDE v2003）
- Eclipse 2.0+或WebSphere Studio Application Developer（WSAD）5.0+
- WebSphere Application Server (WAS) 5.0+或Apache Tomcat 4.1.24+
- The ETTK本身（其中包含了BPWS4J）。
假設您已經(jīng)具有下面需要的合適環(huán)境。 驗證器隨著(zhù)不同情景的一套樣例文檔而產(chǎn)生，例如貸款批準或購買(mǎi)訂單流程。樣例文檔將是兩種類(lèi)型：一種是可以由Rose或XDEUML打開(kāi)和修改的模型文檔，另一種是包含UML模型的XMI版本的XML文檔，該文檔可以通過(guò)Rose或XDE進(jìn)行輸出。在 圖3中可以看到Rose或XDE中相應的模型，或者這些工具的XMI輸出的模型。 圖3使用一個(gè)UML活動(dòng)圖顯示了轉換文檔的全部流程；UML沒(méi)有用嗎？方框表示制品（通常是文檔），而橢圓表示一個(gè)操作或活動(dòng)。主要階段是： - 構建UML模型并將其導出到XMI（使用Rose或XDE)
- 生成BPEL、WSDL和XSD文檔
- 在BPWS4J運行時(shí)間部署并運行這些文檔—— 測試。
構建并輸出UML模型
如果具有Rose而不沒(méi)有XDE，則可以打開(kāi)其中一個(gè)UML文檔（.mdl或.mdx）；在本文中您已經(jīng)通過(guò)貸款批準的例子看到了這些例子。
在 圖4UML模型被輸出到XMI——您需要使用XDE v2003或更新版本。注意這種方法的好處是您正在使用的是一般性用途，而不需要修改UML工具和UML的標準擴展機制來(lái)構建和輸出流程定義。 一旦模型執行完畢，則可以點(diǎn)擊File -->Export菜單，選擇XMI Export將其輸出，如 圖4所示。 生成BPEL和WSDL文檔
在Eclipse （或WebSphere Application Developer (IE)）中創(chuàng )建Java Project，然后導入您在前面創(chuàng )建的XMI文檔（或使用ETTK提供的XMI樣例文檔）。最后選擇XMI文件并通過(guò)右擊鼠標菜單選擇 “Generate BPEL from UML”，如 圖5所示。
下面為您提供了更改不同前綴的機會(huì )；需要對其進(jìn)行改進(jìn)來(lái)與您的設置相匹配，如果您恰好使用的是ETTK安裝，則默認值不需要修改，如 圖6所示。
單擊“Finish”按鈕后，許多文檔將顯示在工程中，其中包括主要的BPEL和WSDL文檔，LoanAssessor和LoanApprover服務(wù)以及數據定義的WSDL文檔。 測試
這時(shí)，生成的文檔應該準備進(jìn)行部署。本文中可以部署到Apache Tomcat，但是也同樣可以使用WebSphere Application Server。 導 航到BPEL4WS部署面板（地址是http://localhost:8080/bpws4j/admin/index.html)），接著(zhù)在各自的字 段輸入與主要服務(wù)相應的WSDL文檔（即 Loan ApprovalProcess.wsdl）和BPEL文檔，（即ProcessOrder.bpel），如 圖 7所示。
單擊“Continue Deployment”按鈕之后，在流程插入不同角色需要的所有文檔。在本例中有兩個(gè)特別的任務(wù)：LoanAssessor和LoanApprover。
一旦部署完流程（參閱 Figure 8所示），然后運行的例子與BPWS4J例子是相同的：調用與您的操作系統相應的LoanApprovalSample腳本： LoanApprovalSample [soap-address] first-name last-name amount 例如， LoanApprovalSample http://localhost:80/bpws4j/soaprpcrouter John Doe 10 根據UML活動(dòng)圖，可以知道數值10000是重要的！
反射 本 文介紹了帶有UML到BPEL轉換器的自動(dòng)化業(yè)務(wù)流程UML配置文件。配置文件允許開(kāi)發(fā)者使用常規的UML技巧和工具，開(kāi)發(fā)基于BPEL4WS的Web服 務(wù)業(yè)務(wù)流程。這種方法使面向服務(wù)的的BPEL4WS組件合并到全面的系統設計，該系統設計利用了現存的軟件工程方法。另外，從UML到BPEL4WS的映 射容許使用模型驅動(dòng)開(kāi)發(fā)方法，從UML模型自動(dòng)生成BPEL4WS可執行的流程。 這種方法著(zhù)重于了MDA的概念如何能被運用到其它領(lǐng)域以及抽象的更高級別，該方法使得開(kāi)發(fā)者可以隔離于技術(shù)的改變。 這里有幾種不同的情況，每種情況下這種方法都是有益的： - 第 一種情況，屏蔽在項目使用的技術(shù)版本的更改。BPEL可以（并且已經(jīng)）更改了版本。如果流程所使用的語(yǔ)義沒(méi)有發(fā)生根本的變化，可以重新生成實(shí)現而無(wú)需開(kāi)發(fā) 人員的干預。這種轉換技術(shù)也能用來(lái)保護開(kāi)發(fā)者在最初開(kāi)發(fā)UML模型的投入：當有UML新版本可用的時(shí)候（例如將版本從1.4升級到2版本)，UML模型本 身也能進(jìn)行轉換。
- 第二種情況，可以產(chǎn)生UML配置表，使用它能生成其它過(guò)程實(shí)現，諸如BPML。
- 第三種方法，可以從單個(gè)模型生成多種技術(shù)的制品（artifact）。在本例中包括BPEL和WSDL，但不能能生成non-XML輸出，諸如Java輸出。
- 最后，轉變是雙向的--在本例中有一個(gè)反向映射來(lái)支持現有的BPEL4WS和WSDL制品（artifact）的導入，以及支持BPEL4WS和WSDL制品（artifact）的同步，一方發(fā)生的改變能夠反映到另一方。
致謝 感謝Gary Flood、Catherine Griffin和Tracy Gardner對本文進(jìn)行輸入和注釋工作。
參考資料 - 您可以參閱本文在 developerWorks 全球站點(diǎn)上的 英文原文.
- 從IBM alphaWorks下載 ETTK。
- 請參閱IBM alphaWorks 上的 live running install of the ETTKon developerWorks。
- 閱讀James Snell編寫(xiě)的“ Implementing Web services with the ETTK”教程。 （ developerWorks，2003年4月）
- 查看OMG上的 MDA參考資料頁(yè)面，那里有很多文章，可以鏈接到會(huì )議和更多信息。
- 瀏覽OMG上的 UML參考資料，那里有很多文章，可以鏈接到會(huì )議和更多信息。
- 在<ettk install directory>\\wstk\\services\\demos\\uml2bpel\\docs\\UMLProfileForBusinessProcess1.1.pdf文檔中查找UML Profile。
- 閱讀 BPEL 1.1規范（ developerWorks，2003年3月）。
- 通過(guò)閱讀Frank Leymann和Dieter Roller編寫(xiě)的“ Web服務(wù)世界中的業(yè)務(wù)流程”，，獲取優(yōu)秀的關(guān)于BPEL4WS的概述（ developerWorks，2002年8月）。
關(guān)于作者 | | | | Keith 在英國的Hursley Park IBM開(kāi)發(fā)基地工作。他目前工作在Model Driven Business Integration小組。他在很多領(lǐng)域進(jìn)行了應用軟件開(kāi)發(fā)工作，其中包括零售業(yè)、金融業(yè)和保險業(yè)，他經(jīng)常使用UML和其它技術(shù)提高品質(zhì)、效率和股東之 間的通訊。 可以在 keith_mantell at uk.ibm.com與Keith聯(lián)系。 | | 
