基于流程模式的工作流静态规划方法.pdf

计 算 机 工 程 与设 计 C o m p u t e r E n g i n e e r i n g a n dD e s i g n 2 0 1 1，V o 1 3 2，No 1 1 2 9 基于流程模式的工作流静态规划方法 陈大伟，孙瑞志，向 勇。，史银雪(1 中国农业大学 信 息与 电气工程学院，北京 1 0 0 0 8 3；2 清华大学 计算机科学与技术系，北京 1 0 0 0 8 4)摘要：现有的工作流规划方法通常对工作流执行引擎有特殊要求，使其不容 易直接应用到已有的工作流系统中。针对这一 问题，提 出一 种基 于流程 模 式的 X-作 流静 态规 划方法，通 过对规 划得 到 的工作 流定 义进行 适 配处理，使 其 能够 直接 在企 业 现有 的工作 流引 擎上执行。流程 定义优 化 让规 划得到 的 工作 流定 义能够 高效执 行，将规 划功 能本 身作 为一个 流程嵌 入 已有 的Y-作 流 系统，使 工作 流规 划的 细节对 用户透 明。关键 词：工作 流规 划；流程模 式；业 务流程 管理；工作 流管 理 系统；静 态方法 中图法分类号：T P 3 1 1 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 0 7 0 2 4(2 0 1 1)O 1 0 1 2 9 0 4 St a t i c a p pr o a c h f o r pr o c e s s pa t t e r n ba s e d wo r k flo w pl a n ni n g CHE N Da we i ，S UN Ru i z h i ，XI ANG Yo n g ，S HI Yi n x u e (1 C o l l e g e o f I n f o r ma t i o n a n d E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g，C h i n a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,B e i j i n g 1 0 0 0 8 3，C h i n a；2 De p a r t me n t o f C o mp u t e r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,T s i n g h u a Un i v e r s i ty,B e ij i n g 1 0 0 0 8 4，C h i n a)Ab s t r a c t：C u r r e n t wo r k fl o w p l a n n i n g me t h o d s a r e h a r d t o u s e i n e x i s t i n g wo r k fl o w mana g e me n t s y s t e m(Wf MS)s i n c e t h e y g e n e r a l l y d ema nde d t ha t wo r k flo w e ng i n e C an n ot me e t s pe c i a l r e q ui r e me nt s T o s l ov e t hi s pr o bl e m，a s t a t i c a pp r o a c h f o r pr o c e s s p a t t e r n b a s e d wo r k fl o w p l a n n i n g i s p r o p o s e d P r o c e s s a d a p t a t i o n i s u s e d t o h an d l e wo r k flo w d e fin i t i o n g e n e r a t e d b y wo r k flo w p l a n n i n g As a r e s u l t，e x i s t i n g wo r k flo w e n g i n e i n e n t e r p r i s e i s u s e d d i r e c t l y W o r k fl o w o p t i m i z a t i o n i s a d o p t e d t o ma k e wo r k fl o w e x e c u t e e f f e c t i v e l y a s we l 1 Be s i d e s，wo r k flo w p l a n n i n g i t s e l f i s e mb e d d e d i n t h e e x i s t i n g W f M S i n t h e for m o f a wo r k fl o w p r o c e s s，wh i c h ma d e t h e d e t a i l s o f wo r k-f l ow pl a nni ng t r a ns pa r e n t t o us e r s Ke y wor ds：wo r kflo w p l a n ni ng；p r oc e s s pa t t e m；b us i ne s s p r o c e s s ma n a ge me n t；wo r kflow ma n a ge me n t s ys t e m；s t a t i c a p pr o ac h 0 引 言 1 相关工作 工作流技 术在企业 业务流 程管理 中应用十 分广泛。如何 降低业 务流程建模 的难度，为 企业应对 市场变 化快速 开发需 要 的流程，以及 有效利用 现有 流程，避免不 必要 的重 复开发，成 为近年来 的一个研 究热 点。工作流 规划方法。为解 决上述 问题提供 了一种思 路。其中，P O WE R(p a R e r n o r i e n t e d wo r k fl o w e n g i n e f r a me w o r k)是清 华大学 计算机 系研 发 的一种轻量 级工 作流 系统，它采用基于流程 模式 的规划 方法，能够根据用 户提 交 的信息 自动规划 出符合要 求的流程 定义。然而，P O WE R要 求 工作流 引擎能够执 行抽象 活动，而企业 现有 的工作流 引擎 通 常不具备 这种能力，这 使基于流 程模式 的规划方 法不 容易 直接 应用到 已有的工作 流系 统中。本文 在 P O WE R的基础 上，提 出一种基 于流程模 式的工 作流静态 规划方 法，能够直接 利 用企业现有 的工作流 引擎；同时，以一种透 明度 较高 的方 式将 规划功 能密切 嵌入到 已有的工作 流系 统中。在 企业业 务流程 管理 中，为 了利用 已有的工作 流定义快 速 构建 当前 需要的流程，通 常需要对 已有流程 进行某种描述，然 后通过一 定的搜索或 者推理技术 自动生成或者 辅助建模人 员 生成 当前 需要 的流程定义。F e i，X 等。提 出一种 两层科学 工 作流模型：逻辑层：声 明工作流接 口，物理层：定义工作流主 体，作为相应 接 口的实现(接 口规 定 了输入 和输 出端 口，同一 接 口可 以有不 同的实现)；并实现 了一种支持 Ma p R e d u c e 编程 模 型的科学 工作流规 范语言 WS L(x ML b a s e d s c i e n t i fi c w o r k-f l o w s p e c i fi c a t i o n l a n g u a g e)，还引入 了一组数据流 结构(Ma p，R e d u c e，C o n d i t i o n a l，L o o p及其 组合)以实现 Ma p R e d u c e 风格 的科 学 工作流。这 种模型适用于有大量 并行 数据流的场合，且能较 容 易地利用 已有 的流程，但工作流模 型都需要手工创建，系统 不支持工作 流模 型的 自动生成，也没有提供辅助 建模的机制。C h i n t h a k a，E 等 根据关键字和工作流结构搜索知识库中的 收稿 日期：2 0 1 0 一 叭一 2 1；修订 日期：2 0 1 0 0 3 2 3。基金项 目：国家 自然科学基金项 目(6 0 7 3 6 0 2 0)；国家 8 6 3高技术研究发展计划基金项 目(2 0 0 7 AA0 1 0 3 0 5)。作 者简介：陈大伟(1 9 8 6 一)，男，四川德阳人，硕 士研究 生，研 究方向为计算机 支持 的协 同工作；孙瑞志(1 9 6 4 一)，男，山东莱州人，博士，教授，博 士生导师，研 究方向为计算机 网络、计算机 支持 的协同工作；向勇(1 9 6 7 一)，男，重庆人，博士，副教授，研究方向为计算机 网络、操 作系统和计算机支持 的协同工作；史银雪(1 9 7 4 一)，女，河北人，博士研究生，讲师，研究方 向为计算机支持的协 同工作。E ma i l：d a v y c a u g ma i l c o m 1 3 0 2 0 1 1，V o 1 3 2，No 1 计算机 Y-程与设计 C o m p u t e r E n g i n e e r i n g a n d D e s i g n 流程或流程片段，辅助科学工作者利用 已有的流程构建 当前需 要的流程定义，并认为这种 方法 比采用复杂的语义描述更符合 实际。不过，该方法 限定流程中不能出现环状 结构，降低 了实 际应用 的可能性。X i a n g，Y 等 提 出利用机器学习 的办法优化 文献 f 1 中的流程模式库，但其要求执行 引擎 记录特 定的上下文 数据 作为训练样本和改 良的依据。如果将 这种 方法 应用到企 业现有 的工作流系统，则需要对现 有引擎进行更 改或更换，由 于工作流引擎 是企业的重要信 息基础设施，更 改或更换的代价 均 比较高 昂，因而这些 要求 阻碍 了该方法在实际中 的应用。相 比较而 言，本文 提出的基于流程模 式的工作流静态规 划 方 法，不 仅 能 够 使 用 规 划 方 法 实现 流 定 义 自动 生 成，而 H 对 流 程 定 义 结 构 没 有 特 殊 限 制；同 时，无 需 修 改 企、现 有 的工 作流 引擎，从而 更容易得到实 际应用。2 基于流程模式的工作流静态 规划 流程 模式 用来表示工作流生成中的业 务知识，包括业务 目标、应用 场景和解决方案 3 个 部分。基于流程 模式的工作 流静态规划，是指在流程模式 的支持下，根据用户给定 的具体 信息，系统 自动生成符合当前条件 的工作流定义，经过特定 的 处理后部署到 工作 流引擎并启动执行。由于流程定 义在 流程 启动之前完全确 定，因此，该 方法是“静态的”。与当前 普遍采 用的于工建模方式 相比，基于流程模 式的T作流静 态规 划将 流程定义 的具体信 息推 迟到流程 启动 时确定(手工建模 在部 署前 确定)，在 定程 度上提高 了整个 工作流系统 的灵活性；使用 流程 模式表示业务 知识，通过将业 务流程的细节封装 在 不 同的抽象层 次中，有效 降低上作流 建模 的复杂度，这种优势 在流程 规模很庞大、结构很复杂 的情况下尤其 明显。此 外，通 过对流程模式 的复用，便能 实现对 已有业 务流 程的复用，这有 助于 企业利用 已有 的积 累实现业务 的敏捷 需求。工作流静态规 划的主要过，就是根据 从片 j 户输入信 息 中获取 的业 务 目标和应用场景 信息，规划得到 符合这种 条件 的流 程 定 义，流 程 规划 由规 划 算 法 完 成。P OWE R【1 1，在 规 划 出流程定义之 后，便 交给系统特有 的 I：作流引擎执行。然而，对一个实 际的工作流系统而 言，能够规划 出一个合 适的流程 仅仅是系统要求的第一步，此外 还有 很多 问题需要解决，主要 有以下 3个方面：实现规划 部分 与企业现有 工作流 引擎 之 间的 良好衔接，以保 证规划得到 的工作 流定义能在 引擎 上正 确 执行，这是保证工作流静 态规划方法有效性 的基础。尽 量 使规划得到 的工作流 定义能在 引擎上 高效执行，这是 工作 流 静态规划方法应用到 实际中的必要条件。尊重用户使用 习惯，尽量 降低使用新系统 的学 习成本，这直接关系 到工作流 静 态规划方法最终能否被企 业采用。为 了让规划出的工作流定义能直接在企业现有 的工作流 引擎上 正确 执行，本文采用对 其进行适配处 理的方法。为 了 让规划 出的工作 流定义能够 高效执 行，对 其进行优化。此外，通过将规划本 身作为一个流程被现有 的工作流 引擎“认 识”，使用户 以之前使用工作流系统 的方式来使用 具有静态规划功 能 的 工 作 流 系 统。下 面 分 别 对 这 些 方 法 进 行 阐 释。2 1 规划出的工作流定义 的适配 为了实现规划部分与企、现有 工作 流引擎之间的 良好衔 接，保 证规划得到的工作流定义 能在 引擎 正确执行，需要保 证规划生成 的T作流定义 的正确性。P OWE R中，规划得到 的 工作流 定义 是 以子流程 形式连接起 来的树形结构，其 中的子 流程活动大 多来 自规划之 前的抽象活动“。在这种 条件下，父 子流程之 间参 数的正确传 递，是规划得 到的流程定义 正确 与 否的关键。为此，需 要扩 展原有 的流程 模式，以提供必要 的信 息来保证这种 正确性。流程模 式的扩展包括 以下 3个方面：(1)为、务 日标增加输入 参数和输 出参 数定义，称为业 务 目标 的 接 口参 数；(2)在创 建流程模式 的解 决方案时，根据 该流程模式 引用 的业务 H标的接 口参数信息，在解决方案 中生成对应 的参 数：(3)如果流程模式的解决方案 巾包含抽象活动，建立解决方 案 的变量与抽象活 动所对应 的业务 目标接 口参数的映射关系。扩展后 的流程模式，使得业务 目标、流程模式 的解决方案 和解 决方案中的抽象活动二者之 间在输入输 出参数上建立 了 映射 关系。对 规划 出的工 作流定义，根据这些 映射关系，便可 以设计相 应的算法来保 证父 了流程之 间参数传递 的正确性。本文采用 流程定义适 配算法来达到这个 目的，算法如下：算法 1：流程 定义适配算法 A DA P T 1 NG P R o C E S S(p r o c)ADA P T I NG P R OC E S S(p r o c)1 a c t s p r o c a c t i v i t i e s 获得流稗 的所 有活动 2 f o r i 一 1 t o a c t s 1 e n g t h 3 d o i f a c t s i t y p e-S UB F L OW_AC T a n d a c t s i i s Go a l=T R UE 4 t h e n s f a c t s i s u b f l o w 5 g a c t s i g o a l 6 a d j u s t i n g l n p u t Ma p p i n g(a c t s i ，s f,g)调整输入参数 映射 7 a d j u s t i n g Ou t p u t Ma p p i n g(a c t s i ，s f,g)调整输 出参数映射 8 AD AP T I NG P RO CE S S(s O 该算法 中，规划得到 的工作流 定义，是一个 以子流程连接 起来 的树形结 构，用一个流程 定义列表来存储。流程定义适 配算法通过输入 该列表 中最 顶级的流程(树的根)，遍历这个流 程 巾所有 的活动(第 2 到 8 行)，如果某个活动 是子流程活动并 且 在 规 划 之 前 是抽 象 活 动(第 3行)，则 获 得 该 活 动 对 应 的 子 流 程 s f(第 4行)及对应 的业务 目标 g(第 5行)，根据子 流程活动 a c t s i 、了流程 s f 和业务 目标 g 调 整父子流程 的参数 映射信息(第 6 7行)，然后 以子 流程 s f 作为输入递 归调用该算法(第 8 行)以处 理完列表 中所 有的流程。2 2 工 作 流 定义 的 优化 为了使规划得 到的工作流 定义能在引擎上 高效执 行，需 要对其进行优 化。这首先要 确定规划得 到的工作流定义 是可 优 化的，再确定 具体的优化策 略。实践表明，重复解析相 同的 流程 定义，以及执行子流程嵌套层 次较深 的流程 定义，对 工作 流引擎 的性能都有 比较 明显 的影响。而使用 P O WE R目前的规 划策略 述两种情况均存在。为此，对规划后得出的工作流 定义进行优化：为降低予流程嵌套的深度，尽量将子流程作为 流程片段嵌入父流程；对于相同的流程定义，引擎只解析一次。为 了保证 优化之后 的流 程定义与优化之 前等效，优化需 要遵循 定的约束。其 中，子流 程作为流程片 段嵌入父流程，要 求 子 流 程 满 足 如 下 条 件：(1)子流程 的全 局变量集 合等于具输 入和输 出参数 的并 集，即 子流程 的所有全局变量 的值均传 白父 流程；陈大伟，孙瑞志，向勇，等：基于流程模式的工作流静态规划方法 2 0 1 1，V o 1 3 2，No 1 1 3 1 (2)子流程 中的所有 人工活 动，如果其 参与 者来 自组织机 构，则这些参与者 不能直接绑 定到组织机 构 中的某个 资源，应 以变量 的形 式提供，以保证嵌入 父流程 后其参 与者不 变：(3)在 子流程活 动 中，同一 一 个子 流程参数 的输入 和输 出映 射必须 相同，以保证嵌 入父流程 后参数之 间值 传递 的正确 性。如果规 划得到 的流程 定义列表 中存在符合 上述条件 的子 流程，则 可以将其作为 一个 流程 片段 嵌入父流 程中，子流程 嵌 入算法 如下：算 法 2：子 流 程 嵌 入 算 法 EMBE DDING S UBF L OW(p r o c)E MB E DDI NG S U BF L O W(p r o c)1 d a t a p r o c d a t a 2 f o r i 一 1，a c t s p r o c a c t i v i t i e s t o a c t s 1 e n g t h 3 d o i f a c t s i t y p e=S U BF L O C T 4 t h e n s f a c t s i s u b fl o w 5 i f i s F r a g me n t a b l e(a c t s i ，s 0=F A L S E 如 果不满足 嵌入条 件 6 t h e n EMBEDDI NG S UBF LOW(s n 7 e l s e s f a c t s s f a c t i v it i e s O H 果满足 嵌入 条件 8 s ft r a ns s f t r a n s i t i o n s 9 a c t s i t y p e BL OC K AC T 1 0 f o r j 一1 t o s f _ a c t s 1 e n g t h 1 1 d o s e t Da t a(s f a c t s j ，d a t a)1 2 a c t s i a d d(s f a c t s j )1 3 i f s f_a c t s j ty p e=B E G I N AC T o r s fa c t s j t y p e=E NDACT 1 4 t h e n s f_a c t s 0 typ e R OUT E AC T 1 5 f o r k一 1 t o s f_t r a n s 1 e n g t h l 6 d o a c t s i a d d(s f t r a n s k )该算法将规 划得到 的流程 定义列表 中的顶级流 程作为输 入，获得该流程 的数据(第 1 行)，遍历这 个流程 中的所有 活动(第 2 一 l 6行)，如 果某个活 动是子流 程活动，则 获得其对应 的子 流程，如果 该予流程不 满足上述 嵌入 条件(第 5行)，则递 归调 用子流程 嵌入算法对子流 程进行 处理(第 6 行)；如果满足 嵌入 条件，则将该 活动设置 为块活动(第 9行)，遍历 子流程 的所有 活动(第 1 0 1 4行)，设置 其引用父流程 中对应 的数据(第 1 1 行)，并将其添 加到块 活动 中(第 1 2行)，将子 流程 的开始和 结束活 动设置 为路 由活 动(第 1 3-1 4行)，最后，将子流程 的所有 变迁 添加到块 活动 中(第 1 5 1 6 行)。流程定义 优化 的另一 部分 内容，是将 规划得 到 的流 程定 义中冗余 的流 程去除，并调整 相应的子流 程引用信 息，以保证 去除冗余 流程之后 的流程定 义与去 除之前 的等效。除 了流 程 定义 标识符 外，其 它所有信 息都相 同的流程 定义所 构成 的集 合，其 中的流程定 义便是冗余 的，引擎只 需要解 析其 中某 一 个。冗余流程 去 除算 法如下：算法 3：冗余流程 去除算法 R E MOV E R E D u ND A N P R 0 一 CE S S(o l d l i s t，n e wl i s t，ma p)R E MO VE R ED UND ANT-P R OC E S S(o l d l i s t，n e wl i s t，ma p)1 f o r i 1 t o o l d l i s t 1 e n g t h 2 d o i s Co n t a i n+一 F ALS E 3 f 0 r j 一1 t o n e wl i s t 1 e n g t h 4 d o i f i s S a me P r o c e s s(o l d l i s t i ，n e wl i s t j )=T R UE 5 t h e n i s Co n t a i nT RUE 6 m a p p u t(o l d l i s t i ，n e w l i s t j )建立映射关系 7 br e ak i f i s Co n t a i n=F AL E 9 t h e n n e wl i s t a d d(o l d l i s t i )1 0 for k 一 1 t o n e wl i s t 1 e n g t h 1 l d o a c t s n e w l i s t k a c t i v i t i e s 1 2 fori 一 1 t o a c t s 1 e n g th 1 3 d o i f a c t s i t y p e=S UB F L OW_ACT 1 4 t h e n s f a c t s i s u b fl o w 1 5 p r o c ma p g e t(s O 1 6 i f pr o c：NULL 1 7 t h e n a c t s i s u b fl o w p r o c 调整 子流程 引用 信息 该算法 的输入为去 除冗余前 的流程 定义列表 o l d l i s t、空流 程定义 列表 n e w l i s t 和 维护 映射 信息 的ma p；算 法首先遍历 o l d l i s t，并将 o l d l i s t 中唯一 的流 程定义添 加到 n e w l i s t 中(第 9行)，对于 o l d l i s t 中不唯 一 的流程 定义，则只添 加一个，其 余 的都 与 这一个 建立映射 并存入 m ap 中(第 6行)；然后，遍历 n e w l i s t(第 1 0-1 7行)，对 其 中的每个流程 定义，遍历其所 有活动，如果某 个 活动是子 流程活 动，则 检查其 引用的子流 程是否 为 已经去 除的冗余流程(第 l 4 1 6 行)，如果是，则设置其 引用那个在 n e w l i s t 中的等价流程(第 1 7 行)。算法 执行完成 后，流程 定义 列表 n e wl i s t 便不再 含有冗 余流程。子流程 作为流程 片段嵌入父流程 和去除冗余流 程之间有 如下 联系：如果规 划得到 的流程定义 列表 中冗余的子流 程较 多，且这些 几余流程 多数不满足作 为片段嵌入 的条 件，此 时应 先去 除兀余流 程；反之，则应该先将 子流程 作为片段 嵌入。因 此，二者执 行的先后顺序，需要根据具体 应用中流程 定义 的特 点来 确定。2 3 规划本身成为一个流程 为 了尽 量降低使 用新 系统的学 习成本，尊重 用户 的使用 习惯。比较有 效的办法 足使规划 功能 的引入对工 作流系统使 用者透 明。不过，完全 的透 明性不仅代 价高 昂，在 有些情况下 还可 能会 不利于 其它 问题 的解 决，例如 完全 的透 明性将使规 划异常 的处理开 销过大。为此，需要考 虑在不对 引擎带来影 响的前提 下，尽量 实现规划 功能对用 户的高透 明性。由于静 态规划 功 能比较独 立，流程 规划本 身也是 一个 固 定的执 行过 程，因此，可以将其 作为 一个可 执行 流程 被原有 的工 作流 引擎“认 识”。这 个流程 称之 为“规 划流 程”。“规划 流 程”是一个 简 单 的流 程，采用 引擎 支持 的流程 定义语 言定 义，并 且在使 用规 划功 能之 前部署 到工 作流 引擎。对所 有使 用 静态 规划 系统 的用 户而 言，“规划流 程”是他 们 的共 同接 口，该 接 口以用户 之前 使 用 引擎 的方 式对 规划 功 能进行 调 用，从而 使用 户无 需知道 规划 功能 的存在。图 1 给 出了用户 之 前使 用工 作 流 引擎 的方 式，即 与手 工建 模 的流程 进行 交 互：在 引入“规划 流程”之后，用户 首先和“规划 流程”交互，“规划 流程”的执行 将规 划 出符合 当前 条件 的流程 定义，之 一一罄 一 ：I引 I【工 作 流 执 行 引 擎 图 1 之前的用户与 引擎的关系 1 3 2 2 0 1 1，V o 1 3 2，No 1 计算机工程 与设计 C o mp u t e r E n g i n e e r i n g a n d D e s i g n 后，用户 再与规划 出 的流 程进行 交互，如 图 2所示。用户仪 需 以 自己熟悉 的方式多执行 一个简 单的流程，就 可以获得静 态规划 带来 的便利。蚴 1_r 、l规 划 流 程 I I规 划 的 流 程厂、1 I()_ _ C)I I()l【工 作 流 执 行 引 擎 图 2 现在的用户与引擎的关系 “规划流程”的具体工作步骤如 下：(1)引擎启动“规划流程”，用户 填写流程提供 的表 单，并 提交填 写的信 息；(2)流程获得用户提 交的信息，并从 中解析 出用户 的业 务 目标和对 应的应用场景信 息，然 后进行规划；(3)对 规划出 的工作流 定义列表进行适配 和优化操作，然 后将 处理 后的流程定义列表 部署到工作流执行 引擎；(4)调用工作 流执行引擎 的启动流程 AP I(a p p l i c a t i o n p r o g r a m mi n g i n t e r f a c e)，启动上述列表 中最顶级 的流程，之后，“规 划流程”结束，根据用户 提供 的信息所规划 出来 的流程便在 一 作流执行 引擎 的控 制下流转。3 基于静态规划的工作流 系统实现 基于静态规划 的工 作流系统实现，是在 P OWE R的系统 实现 中增加 了流程适配服务和流程优化服务两个组件，并且 将工作流执行 引擎 更换为个在企业 中实际应用 的引擎。如 图 3所示，系统包 含 3个层次：业 务层、规划层和执 行层。业 务层 由应用系统界面和 建模工具组成。应用系统界 面是用户 和 基于工作流 的应用系 统之间 的交互接 口，“规划 流程”提供 的表 单，便属于其 中的一部分；建模工 具则为工作流专家和业 务 分析师创建流程模式 之用。r 一一一 1 业 务层 f 应 用系统界 面l I 建模 工具 l 1 _ 一 一 L L j 解析器 1流程模式库 I，L I+r L r 规划层 【规划器 一 匹配器 I lt一J l 一 -r j _ _ 1 _一一一 I 流程适配服务 流程优化服务 I。一。一+执行层 J 上作流执行引擎 i L一一，。，图 3 基于静态规 划的工作 流系统结构 规划层 包括解析器、流程模式库、匹配器、规 划器 以及流 程 适配服务和流程优化服务。解析器在流程模式库 的辅助下，将 用户输入 的信 息解 析为业务 目标和 应用场景信息。流程模 式库用 于存储业务 目标、流程模式 等业 务知识。规划 器在匹 配 器 的辅 助 下，根 据 给 定 的业 务 目标 和应 用 场 景 信 息，规 划 生 成符合 条件的工作流定义。流程适配服 务实现工作流定义 适 配 功能，流程优化服 务实现上作流 定义优化功 能。执行层 是工作流执 行引擎，研究 中采 用 S y n c h r o F L O W 工 作流 引擎。S y n c h r o F L O W 工作流引擎是一个在 若干企业 中 实际应用 的工作流引擎，符合 Wf MC(w o r k fl o wma n a g e me n t c o a l i t i o n)规范，工作流 定义采用 X ML流程定义语言(x MLp r o c e s s d e fi n i t i o n l a n g u a g e，XP DL)描 述。基于静态 规划的工作 流系统的工作 过程如下：用户从应 用系 统界面(具 体是“规划流程”提供 的表 单)输入信息，解析 器从 中解 析得到业务 目标 和应用场 景信 息，规划器和 匹配器 根据这些 信息规划 出对 应 的工作流 定义，流程适配服 务和流 程优化 服务分别对其 进行适配和优 化，之后部署 到工作流引 擎(需要满足 WI MC规范并用 X P D L定义流程，比如 S y n c h r o F L 0 w)并启动执行，最后，规划 得到的流程在工作流引擎的控 制 下 流 转。4 案 例 分 析 以一个基于工作 流的物流快递 应用系统为例，在流程模 式厍 中创建 了揽件、分发、运输、送件、结算、物流快递顶级 目 标及 各种典型异 常情况等若干 业务 目标，分析这些业务 目标 的典型应用场 景，定义 了相应 的流 程模式。该应用 系统的 个典 型工作过程 为：当用 户提交一个物 流快递请求 时，便会触 发并启动“规划流程”，这时会让用户填 写一个快 递订单，待用户 提交订单后，“规划流程”自动完成工 作流定义规划、适配和优化，然后部署到 S y n c h r o F L O W作流 引擎 并启动执行。图 4给 出了一 个规划生成 的流程定义结构 示例：在月结项级流程 中，揽 件环 节是指 向揽件流程的子流程 活动，在揽件流程 中，任 务分发指 向普通 分发流程；运输环节 指 向异地运输流程；送件环节 指 向非 同区送件流程；结算环节 则指 向月结结算流程。与 P O WE R相 比，基于流程模式 的工作流静态规划 方法 得到 的流程 定义，可 以直接在满足 Wf MC规范并采用 XP D L 定义流程 的工作流 引擎(比如 S y n c h r o F L O W)上部署 并启动执 行。在实 际应 用中，S y n c h r o F L O W 工 作流引擎上执行 的流程 定义，是采 用手工建模 的方式得 到的，本例 中，如果用户 要求 快递到本市 区的某个 目的地，并要求 收到快件 时才 结账。若 采用 手工建模，则需要业 务人员根据用户 的要求手工创建符 合条件 的流程，再手工部署到 引擎和启 动执行；如果采用基 于 流程 模式 的工 作流静态规划 方法，则只 需重新启动“规划流 程”，输入用 户的条件，便可 以得到符合该 条件 的流程定义并 启动 执行。显然，前 者的灵活性和 实效性均不及后 者。5结 束 语 T作流规 划方法 能够 有效降低业务 流程 建模 的难度，实 现流程 定义的复用，但其对执行 引擎 的特殊要 求使该方法不 容易应用 到实际 中。本文提 基 于流程模式 的工作 流静态规 划方法，在继承工作流 规划 方法优点的 同时，无需对企业现有 的工作流 引擎做任何 改动。此外，由于规划功 能的引入对现 有的工作流 系统用户有较 高的透 明性，用户仍然按 照 自己熟 悉的方式来使 用新系统。这些特 点有 助于工作流静态规 划方 法 较好的应用 到实际 中。(下转第 1 3 7页)杨富平，李林，丰江帆，等：基于服务组合的 G I S应用模型集成方法研究 2 0 1 1，V o 1 3 2，No 1 1 3 7 (上接第 1 3 2页)图 4物 流 快递 流程 示 例 参考文献：1 张少 华，向勇，沈 浴竹，等 P 0wER：知识 丰 富的智 能 网格工 作 流 框架f J 1 通信学报，2 0 0 6，2 7(1 1)：1 2 5 1 3 3 2 Br a n d i c I,P l l a n a S，Be n k n e r S S p e c i fi c a t i o n，p l a n n i n g，a n d e x e c u t i o n o f Qo S-a wa r e g r i d wo r k flo ws wi t h i n t h e Ama d e u s e n v i-r o n me n t J S o f t w a r e F o c u s，2 0 0 7，2 0(4)：3 3 1 3 4 5 【3 F e i X，L u S，L i n C A Ma p R e d u c e e n a b l e d s c i e n t i fi c wo r k fl o w c o mp o s i t i o n f r a me wo r k【C】P r o c e e d i n g s o f t h e I E EE I n t e r n a t i o n a l Co n f e r e nc e o n We b Se r vi c e s I EEE Co mp u t e r So c i e t y,2 0 09：6 6 3 6 70 4 De a n J,Gh e ma wa t S Ma p Re d u c e：S i mp l i fi e d d a t a p r o c e s s i n g o n 5】6 1 7 8 l a r g e c l u s t e r s C OS DI 2 0 0 4：1 3 7 1 5 0 Chi n t h a ka E，Eka n a y a k e J,Le a ke D，e t a 1 CBR ba s e d wo r kf l o w c o mp o s i t i o n a s s i s t a n t C P r o c e e d i n g s o f t h e 2 0 0 9 Co n g r e s s o n S e r v i c e s-I I EEE Co mpu t e r S o c i e t y,20 0 9：3 52 3 5 5 Xi a ng Y,Zha ng S，S h e n e t a 1 Pa t t e r n o r i e n t e d wo r k flo w g e ne r a-t i o n a n d o p t i mi z a t i o n J J o u r n a l o f Un i v e r s a l Co mp