（计算机应用技术专业论文）portal平台中工作流技术的应用研究.pdf

两北t 业人学帧卜学位论迁摘要 摘要 随着企业信息化技术的发展，企业信息门户e i p ( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o np o r t a l ) 成为一种热门的企业信息平台，先后有众多的软件厂商倾力投入并推出自己的 p o r t a l 产品。但目前主流的p o r t a l 产品大都是针对大型企业，无论是它的软件价格 还是硬件运行成本让一些中小型企业忘而却步。所以针对中小企业开发的轻量级 p o r t a l 平台，对于降低企业办公自动化市场的门槛，促进中小型企业的信息技术 进步，加强其组织创新能力和业务管理水平具有巨大的现实意义。 工作流管理系统可以改进和优化业务流程，提高业务工作效率，实现更好 的业务过程控制，对提高顾客服务质量，提高业务流程的柔性等方面也有很大的 帮助。目6 口对p o r t a l 产品中工作流技术的研究成为e i p 软件的一个热点。众多的 w e b 应用框架设计者也开始认识到工作流的重要性，在一些开源项目中，可以看 到对工作流方面的提议。可以说e i p 平台中的工作流技术的应用研究具有良好的 发展前景。 本文首先对企业信息门户和工作流技术的发展作了阐述，对目前国内外流 行的p o r t a l 产品和工作流产品做了分析，然后针对中小企业的信息化需求提出了 面向中小企业的企业信息门户平台m e o p ( m i n o r e n t e r p r i s e o r i e n t e d p o r t a l ) 的架 构，并对其中的内容管理、搜索和应用集成模块的设计进行了简单的介绍。 本文的研究重点是m e o p 平台中工作流模块i d f l o w 的设计与实现。i d f l o w 主 要针对中小企业中普遍存在的文档审批、信息发布等典型工作流程提供工作流程 管理。论文对该系统用到的过程定义语言、工作流定义的转换、系统接口以及如 何与m e o p 进行联接进行了详细的研究。最后应用i d f l o w 实现了天津公交信息化 系统中油料审批功能，验证了系统的可行性。 关键词：p o r t a l ，工作流管理系统，工作流引擎，x m l ，x p d l 西北t 业大学坝 一学位论文 a b s f r a c t a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ， e i p ( e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o np o r t a l ) b e c o m e so n ek i n do fp o p u l a re n t e r p r i s ei n f o r m a t i o np l a t f o r m m u l t i t u d i n o u ss o f t w a r ec o m p a n i e ss u c c e s s i v e l yi n v e s ta n di s s u et h e i ro w np o r t a l p r o d u c t s h o w e v e r ，t h ep r e s e n tm a i n s t r e a mo fp o r t a lp r o d u c t sa i m s 砒t h em a j o r e n t e r p r i s e sb u tn o tt h es m a l lo n e so rt h eo n e ss u b o r d i n a t et ot h em a j o re n t e r p r i s e s t h el a t t e ru s u a l l yc a nn o ta f f o r dt h o s ep o r t a lp r o d u c t s t h e r e f o r e ，t h ep o r t a lp l a t f o r m w i t hm o d e r a t ec o s tf o rt h es m a l la n dm e d i u m s i z e de n t e r p r i s e si sn e e d e du r g e n t l ys o a st ol o w e rt h et h r e s h o l do fe n t e r i n gt h ee n t e r p r i s eo f f i c ea u t o m a t i o nm a r k e t ，t o p r o m o t e t h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n ti ns m a l la n dm e d i u m s i z e d e n t e r p r i s e sa n dt oi m p r o v et h e i ri n n o v a t i o na b i l i t ya n db u s i n e s sm a n a g e m e n ts k i l l s d u et ot h ef a c t t h a tt h ew o r kf l o w sm a n a g e m e n ts y s t e mc a r l i m p r o v ea n d o p t i m i z et h es e r v i c ef l o w ， e n h a n c et h eo f f i c ew o r ke f f i c i e n c y ，r e a l i z et h eb e t t e r s e r v i c ep r o c e s sc o n t r o l ， i m p r o v et h eq u a l i t yo fc u s t o m e rs e r v i c ea n de n h a n c et h e f l e x i b i l i t yo fs e r v i c ef l o w ，t h er e s e a r c ho nw o r kf l o w st e c h n o l o g yi sa tp r e s e n tah o t s u b j e c to fp o r t a lp r o d u c t si ne i ps o f t w a r ef i e l d m u l t i t u d i n o u sw e bf r a m ed e s i g n e r s a l s or e a l i z et h ei m p o r t a n c eo fu s i n gw o r kf l o w si nt h e i rw o r k ，a n de x p r e s st h e i r s u g g e s t i o no nw o r kf l o wo fs o u r c eo p e n i n gp r o j e c t t h e r e f o r ei ti sc o n c l u d e d h e r et h a t t h ea p p l i c a t i o no fw o r kf l o wt e c h n o l o g yi n t ot h ee i pp l a t f o r mh a sg o o dp r o s p e c t sf o r d e v e l o p m e n t t h i sp a p e rf i r s t l ye l a b o r a t e st h ed e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o np o r t a la n d w o r k f l o wt e c h n o l o g ya n da n a l y z e st h ep r e s e n tm a i n s t r e a mo fp o r t a lp r o d u c t sa n d w o r k f l o wp r o d u c t si nc h i n aa n dt h ea b r o a d t h e ni t p r o p o s e st h em e o p ( m i n o r e n t e r p r i s eo r i e n t e dp o r t a l ) d e s i g n e df o rt h es m a l la n dm e d i u m s i z e de n t e r p r i s e sw i t h b r i e fi n t r o d u c t i o no fi t sc o n t e n tm a n a g e m e n t ， s e a r c h i n ga n di n t e g r a t e dm o d u l e d e s i g n i n g t h ef o c u so ft h er e s e a r c hi st h ed e s i g n i n ga n dr e a l i z i n go fw o r kf l o wm o d u l e i d f l o wi nt h em e o pp l a t f o m a i d f l o wi sd e s i g n e dm a i n l yf o rt h em a n a g e m e n to f 西北t 业大学硕l 学位论文 a b 砒r a c t s u c ht y p i c a lw o r kf l o w si nt h es m a l la n dm e d i u m s i z e de n t e r p r i s e sa sd o c u m e n t s e x a m i n a t i o na n da p p r o v a la n di n f o r m a t i o ni s s u i n g a n dd e t a i l e de l a b o r a t i o ni sm a d e o nt h ep r o c e s sd e f i n i t i o nl a n g u a g e ，t h et r a n s f o r m a t i o no f w o r k f l o wd e f i n i t i o n ，t h e c o n v e r s i o no fd a t aw i t h i nw o r k f l o ws y s t e m ，t h es y s t e mc o n n e c t i o n sa n dh o wt ob e c o n n e c t e dw i t hm e o rf i n a l l ya ne x a m p l eo fa p p l y i n gi d f l o wi nt i a n j i np u b l i c t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i o ns y s t e mf o rt h ep u r p o s eo fo i le x a m i n a t i o na n da p p r o v a l f u n c t i o ni si n t r o d u c e dt oc o n f i r mt h ef e a s i b i l i t yo ft h es y s t e m k e yw o r d s ：p o r t a l ，w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，w o r k f l o we n g i n e ，x m l ， x p d l i i i 两北t 业大学硕i ：学位论文第一章绪论 1 1 论文的提出 第一章绪论 1 1 1 课题的研究背景 随着计算机技术的快速发展和网络技的日益普及，计算机在企业的生产经 营中也扮演了越来越重要的角色，很多企业为了提高企业效益都使用了企业信息 化系统。与此同时，经济全球化与市场需求的多样化、个性化也对企业提出了更 高的要求，面对瞬息万变的市场，企业也深切体会到信息的重要性。然而，由于 我国信息化建设的基础相对比较薄弱，应用水平较低，大多数企业在建立信息系 统时往往采用分步实施的方法，针对不同的应用需求建立不同的业务子系统。这 时原有的信息化系统出现了一些自身无法解决的瓶颈问题： 固化的业务流程，非常不利于业务流程的改变。我国企业已经从计划经 济转向市场经济，从区域经济转向世界经济，由传统制造转向敏捷制造、 虚拟制造。为了应对激烈的竞争环境，企业要不断地改进自己的管理， 实施流程再造。这一切都意味着企业的业务流程是不断改变的，而传统 信息化系统在功能可重构、流程可改变和柔性方面有着先天的不足。如 果企业信息化系统中包括工作流管理系统，企业就能自己配置业务流程， 而软件开发者也可以从繁琐的业务流程中解脱出来。 一些早期的信息化系统，例如人事管理系统、库存管理系统、业务系统、 财务管理系统、o a 系统等都是一个个孤立的系统，它们之间数据共享程 度不够，需要对各种应用系统进行集成。 系统主要是对结构化数据的管理、对非结构化的数据( 例如各类文档) 管理不够，企业信息化系统中要加强信息的管理。 随着企业的发展，系统数据越来越多，对搜索提出了更高的要求，对这 些数据的管理也成为企业发展的一个瓶颈。 西北t 业太学硕十学位论立参考文献 针对以上问题，软件供应商们提出了很多解决方案，其中之一就是企业信 息门户( e t p ，e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o np o r t a l ) 。e i p 可以为企业提供一个单一的访 问企业各种信息资源的入口，将企业的应用、人员、信息与流程有机地结合起来， 为信息化工作的开展提供了可行的思路和解决方案。目前主流的门户产品大多由 软件界巨擘所推出，虽然功能强大但昂贵的价格往往让中小企业望而却步，而且 中小企业也不需要过于庞大复杂的系统，在这种情况下，针对中小企业的运转特 点，论文提出了一个面向中小型企业的门户平台m e o p ( m i n o r e n t e r p r i s e o r i e n t e d p o r t a l ) 。 1 1 2 研究内容 针对以上问题开发设计m e o p 平台具有以下功能： 提供工作流管理功能。用来应对新业务中简单的审批等流程；对“业务 系统一信息发布”的流程提供支持，使得企业能够更加迅速、及时、便 捷的对外公布企业经营状况等相关信息；针对应用集成和内容管理，可 以调用本平台的工作流引擎，设定角色和流程，使系统按设定的流程运 行。 提供数据集成机制。通过它能够整合共事分散在遗留业务系统中的数据， 使终端用户在继续使用遗留系统的同时，能够以最简便的方式，最大程 度的在新系统中利用遗留系统中的业务数据。 提供文档管理功能。针对各式各样的企业文档，提供一个文档管理模块 对这些文档进行集中统一管理，避免出现文档版本混乱，重复打印的浪 费的问题。 提供有针对性的搜索服务。针对企业中迅速增长的业务数据和文档，提 供一个有针对性的搜索服务，让决策者摆脱关键数据查找困难的痛苦， 专心致力于有效的工作。 提供一组服务接口规范，使得未来的新应用可以很方便的集成进入系统。 对p o r t a l 平台中工作流技术的应用研究是本论文的重点，平台中的其它模块 本文仅对其核心设计作简单的描述。 两北t 业大学顺卜学位论文 第一章绪论 m e o p 的工作流模块主要针对中小企业中普遍存在的文档审批、信息发布等 典型工作流程，提供对这些典型工作流程的管理。针对中小企业的特点，该模块 由流程定义子模块、流程执行维护子模块以及一个轻量级的工作流引擎所构成。 同时结合m e o p 中以p o r t l e t 作为各种应用的载体这一特点，工作流模块还提供一 组专门的接口用于处理流程中的各个环节，以简化针对这些典型流程的应用开 发。由此可见，工作流管理系统可以改进和优化业务流程，提高业务工作效率， 实现更好的业务过程控制。对提高顾客服务质量，提高业务流程的柔性等方面也 有很大的帮助。 工作流管理系统作为本平台的一个至关重要的模块，它的设计成功与否不仅 关系到工作流一个模块，而且还关系到内容管理和应用集成模块( 应用集成和内 容管理要用到工作流管理系统来实现它们的一部分功能) 。现在很多p o r t a l 平台 产品没有设计工作流模块，给企业的应用和二次开发带来了诸多不便，可以说工 作流模块是m e o p 的一个优势。 1 2 论文的主要工作和章节安排 本论交主要研究了以下内容： 调研并总结了p o r t a l 平台和工作流产品的发展以及国内外研究现状。 分析了p o n a l 技术和工作流管理系统的关键技术及工作流在p o r t a l 平台中 的应用。 m e o p 平台架构和平台中部分功能模块的设计。 m e o p 平台中工作流模块的设计与实现。 第二章介绍了工作流技术的基本概念、工作流管理系统功能。着重阐述了 工作流技术的发展，并对目前的工作流产品的市场进行了调研和分析。第二章的 另一个重要内容是介绍p o r t a l 技术及其研究现状，着重分析了工作流技术在p o r t a l 平台中的应用意义和发展前景。 第三章主要是对m e o p 平台的架构设计。首先对t u r b i n e 架构进行了分析，介 绍m e o p 平台的功能模块的扩充情况，并简单介绍了该平台面向中小企业应用扩 展的应用集成、内容管理和搜索三个主要的功能模块的框架设计和相关技术。 两北丁业人学碳卜学位论文参考文献 第四章是本论文的重点，详细阐述了m e o p 平台中工作模块i d f l o w 的设计与 实现。主要对该系统用到的过程定义语言、工作流定义的转换、系统接口以及如 何与m e o p 进行联接进行了详细的研究。 第五章应用i d f l o w 实现了天津公交信息化系统中油料审批功能，验证了系统 的可行性。 第六章是对全文的总结，并提出对工作流管理系统下一步的改进目标。 两北丁业大学硕l 学位论文第一二章1 作流技术l jp o r t a l 、f 台 第二章工作流技术与p o r t a l 平台 本章是对与论文密切相关技术的介绍，包括p o r t a l 平台和工作流管理系统。 通过对这些技术的分析和评价，为设计p o r t a l 平台下的工作流模块做准备。本章 的另一个重要的内容是对p o r t a l 和工作流国内外产品做了调研和分析，为p o r t a l 平台下工作流模块架构设计提供了参考。 2 1 工作流技术及其发展 工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域，目的是通过将工作分解 成定义良好的任务、角色，按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行 监控，达到提高办事效率、降低办公业务成本、提高企、事业、政府机关的管理 水平和竞争力。 1 9 9 3 年工作流技术联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o a l i t i o n ，w f m c ) 给出工 作流管理系统的定义是“一种在工作流形式化表示的驱动下，通过软件的执行而 完成工作流定义、管理及执行的系统”，其主要目标是对业务过程中各活动发生 的先后次序及同活动相关的相应人力或信息资源的调用进行管理而实现业务过 程的自动化”1 。 i b ma l m a d e n 研究中心给出的工作流定义是工作流是经营过程的一种计算 机化的表示模型，定义了完成整个过程所需要的各种参数。这些参数包括对过程 中每一个步骤的定义、步骤问的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一步骤由 谁负责以及每个滔动所需要的应用程序。 这些定义基本上都达成了这样的一个共识，即工作流是经营过程的一个计 算机实现，而工作流管理系统则是这一实现的软件环境。对于般流程，工作流 应该具有计算机管理( 由计算机而不是手工管理的企业业务流程) 和自动流转( 流 程实现任务及任务信息在流程参与人问的自动流转，而无需手工指派任务) 。简 单地说，工作流就是一系列相互衔接、自动进行的业务活动或任务。 西北工业人学硕j 学位论文 第二章工作流技术与p o r t a l 、f 台 2 1 1 工作流技术的发展 工作流的概念是在现代信息系统的建设中逐步形成的，它有一个从局部到整 体、从初级到高级、从简单到复杂的发展过程。对工作流的研究起源于二十世纪 七十年代，受网络的局限性，最初的工作流系统主要以企业内部的文档处理为主。 到了二十世纪九十年代，随着i n t e r n e t 技术的发展及应用，促进了电子商务应用 的极大发展，使得公司与公司之间、公司内部部门之间以及子公司之间的业务相 互处理成为可能，这为工作流的发展带来了很大的机遇和挑战。工作流技术在计 算机网络技术和分布式数据库技术迅速发展起来以后得到了广泛的重视和研究 【4 】 工作流按其发展历程，一般被分为三个阶段： 电子数据流( e d f ) 阶段。此时的工作流在信息技术中的应用，仅着眼于 利用信息技术减轻人们在流程中的计算强度，如设计一个流程用来协调 多个会计统计帐目。所以，e d f 最主要的特点是仅对企业单项业务进行 处理，不涉及管理的内容。 事务处理流( t p l 0 阶段。t p f 阶段并没有形成对企业的全局业务的管理， 而是着眼于对企业局部业务的管理。比如，设计一套工作流程，来管理 物资的采购和供应。 信息管理流( i m f ) 阶段。i m f 阶段强调对企业业务的全局和整体性的管 理，在这个阶段，工作流就是为了完成同目标而相互衔接、自动进行 的一系列业务活动或任务。目前，工作流技术与信息技术以及企业管理 紧密结合，已经悄悄渗入m i s 系统、e r p 系统和c r m 系统等企业级关键 系统中，并迅速成为这些系统的核心。 与其它信息技术相比，工作流技术属于较新的个。它现在仍处于标准的 制定阶段。目前已有的标准按采用的技术分为两大派别基于纯x m l 技术和基于 w e b 服务技术。由于没有一个完整的统一标准，目i ； 仍有一些工作流引擎没有采 用任何标准而独立实现。下面是对目前国际上比较有影响力的工作流标准做以分 析： 两北t 业大学硕l 学位论丈第二章t 作流技术与p o r t a l 、f 台 x p d l ( x m lp r o c e s sd e f i n i t i o nl a n g u a g e ) 。1 9 9 4 年1 1 月，w f m c 发布了 工作流管理系统的参考模型。参考模型提出了五类接口，有关过程模型 的定义则构成了接口的核心内容。x p d l 至今是工作流领域最为重要的 一个标准，目前大多数工作流引擎是依据该标准设计开发的。 b p m l ( b u s i n e s sp r o c e s sm o d e ll a n g u a g e ) 。商业流程建模语言b p m l 是一 种应用于商业流程建模的交互语言。b p m l 本身也使用了x m l 技术，允 许项目领导、流程分析师和技术人员分享自身的设计、实施并改善流程。 w f m c 和b p m i 在2 0 0 2 年6 月2 6 日宣布将合作制定业务流程和工作流标 准，即采用b p m l 来描述工作流过程，同时采用x p d l 所定义的工作流模 型。 o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p 对象管理组织) 的w o r k f l o wm a n a g e m e n t f a c i l i t y 。o m g 的w o r k f l o wm a n a g e m e n tf a c i l i t y 联合w f m c 规范，定义如 何将工作流向c o r b a 转换。 w s c i 。2 0 0 2 年6 月2 6 曰，b e a 、i n t a l i o 、s a p 和s u n 四家公司提出了基于 x m l 的w s c i 规范，推动w e b 服务进入了一个全新的阶段。这个规范主要 描述了一个参与和其它服务进行协作交互的w e b f l 务所交换的消息流。 e b x m l 。e b x m l 是一组支持模块化电子商务框架的规范。e b x m l 支持 一个全球化的电子市场，它使得任意规模的企业通过交换基于x m l 的信 息，不受地域限制地接洽和处理生意。e b x m l 是联合国( u n c e f a c t ， 贸易促进和电子商务中心) 和o a s i s ( 结构纯信息标准发展组织) 共同 倡导、全球参与丌发和使用的规范。随着互联网的迅速发展和应用 e b x m l 最近发展很快。 b p e l 。2 0 0 2 年8 月，m i c r o s o f t 、b e a 、i b m 、s a p & s i e b e l 联合提交发御 了b p e l 规范。此规范描述如何处理输入的消息，它不是一个关于业务流 程规格化定义的规范。简单的说，可以将它看作x m l 形式的编程语言， 提供将w s d l s e r v i c e s 组合成控制流的能力。 虽然工作流联盟( w f m c ) 早就为工作流制定了标准的规范，但是这些标准 和规范仅仅是最基本的规范，而且x p d l 语言还有很多不完善的地方。另一方面， 西北工业大学硕j 一学位论定第二章1 _ ：作流技术与p o r t a l 平台 自最初的标准制定以来，工作流联盟并未紧跟工作流技术的发展变化，为工作流 技术的研究和开发提供进一步的指导和规范，这些都影响了工作流技术的发展。 最近几年随着x m l 、w e bs e r v i c e s 等新技术的出现，工作流技术也出现了新的 发展趋势，b p e l 成为工作流新的发展方向。虽然工作流标准出现了这些新的特 点和发展趋势，但总体柬说x p d l 至今仍是工作流领域最为重要的一个标准，也 是目前大多数工作流引擎的依据的标准，保持着在工作流领域的霸主地位。本文 中的工作流系统也是基于x p d l 标准。 虽然有很多工作流执行标准，但工作流管理系统的功能和组成还是有一个 大致的框架，下面就工作流管理系统的功能和组成做以介绍。 2 1 2 工作流管理系统分析 由于信息技术的发展和日趋激烈的商业竞争，人们不再满足于独立、零散 的办公自动化和计算机应用，而是需要综合的、集成化的解决方案。作为一种对 常规性事务进行管理、集成的技术，工作流管理系统的出现是必然的【“。 工作流管理系统( w f m s ，w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ) 是以计算机支持 的分布式、协同工作业务流程的自动或半自动化为研究目标的软件系统，它的特 点是柔性( f l e x i b i l i t y ) 、集成。 生( i n t e g r a t i o n ) 、重用性+ ( r e u s a b i l i t y ) 和可扩展性 ( s c a l a b i l i t y ) 。这些特点使工作流的应用成为解决企业和企业问应用集成及企 业再造工程的重要手段。 l 、工作流管理系统的功能 工作流管理系统是定义、创建、执行工作流的系统。开发这类软件有很大 的重复性工作流管理系统就是将这类软件的公共的流程控制部分( 工作流运行 服务、引擎) 、管理部分和其他公共部分抽象出来，形成一种软件开发平台，用 户只需要将它们的控制流程描述出来，该平台软件就可对它们的控制流程进行自 动执行和有效地管理，而不需要对每次不同的应用重复地丌发。 不同工作流管理系统可以有不同的实现方法，不同的底层通讯机制，应用 的范围也可能有很大的差距，但所有的工作流管理系统从用户的应用层上来看， 西北丁业夫学颠 学位论文 第二章工作流技术与p o a a f 台 通用工作流管理系统应该能够提供以下三个方面的功能支持： 建造功能。即对工作流的业务流程及组成这些业务流程的活动进行定义 和建模。 运行控制功能。即在一定的运行环境下，负责创建、执行和控制工作流 实例，激活相应的资源和应用，并完成过程中从一个活动到另一个活动 的控制转移。它是整个工作流管理系统的核心部分。 运行交互功能。即在工作流实例的运行中，工作流管理系统与工作流参 与者( 业务工作的参与者或控制者) 及外部应用程序进行交互的功能。 由此可见，工作流管理系统可以改进和优化业务流程，提高业务工作效率， 实现更好的业务过程控制。对提高顾客服务质量，提高业务流程的柔性等方面也 有很大的帮助。下面就对工作流系统的组成进行分析。 2 、工作流管理系统的组成 由于不同的工作流产品从语义的定义和使用、系统结构的设计、应用之间的 接口舰范上存在较大的差异，导致它们之间不能实现互操作( 两个或多个工作流 引擎之间通信和协作的能力) 。这在一定程度上阻碍了工作流管理系统的推广和 发展，这就需要提出工作流相关的标准让大家遵守。 1 9 9 4 年w f v l c 就提出了工作流参考模型的体系结构图( 图2 4 ) 。这个参考模 型体系结构给出了抽象的工作流管理系统的功能组成部件和接口【3 1 。可以看出， 工作流管理系统主要由三类构件组成： 软件构件：完成工作流管理系统不同组成部分功能的实现。 系统控制数据：工作流管理系统中一个或多个软件构件使用的数据。 应用与应用数据：属于外部系统和数据，被工作流系统用来调用完成整 个或部分工作流管理功能。 现在这个规范已被多数工作流产品所应用，本文所设计的工作流引擎也是基 于这个标准。 两北t 业火学f i | i f 卜学位论文 第二章t 作流技术o jp o r t a l1 f 台 图2 ij ：作流管理系统的体系结构图 分柝图2 1 可以看出，一个完整的工作流管理系统中主要包括过程建模工具、 工作流引擎、任务表管理器和用户界面四部分组成。其主要的功能分别为： 过程建模工具。过程建模工具也称为过程定义工具，是用来创建计算机 可处理的业务过程描述。它可以是形式化的过程定义语言或对象关系模 型，也可以是简单地规定用户间信息传输的一组路由命令。 工作流执行子系统和工作流引擎。工作流执行予系统也称为( 业务) 过 程执行环境，包括一个或多个工作流引擎。工作流引擎是w f m s 的核心 软件组元。它的功能包括解释过程定义，创建过程实例并控制其执行， 调度各项活动，为用户工作表添加工作项，通过应用程序接口( a p i ， a p p l i c a t i o np r o g r a mi n t e r f a c e ) 调用应用程序，提供监督和管理功能等。 工作流执行子系统可以包括多个工作流引擎，不同工作流引擎通过协作 共同执行工作流。 任务表管理器。任务表管理器对用户和工作表之间的交互进行管理。完 成的功能包括：支持用户在工作表中选取一个工作项、重新分配工作项、 通报工作项的完成以及在工作项被处理的过程中调用相应的应用程序 in 西北丁业夫学顾j “学位论文第二章t 作流技术1 l p o r t a l 。p 台 等。 用户界面。工作流系统提供一个用户操作界面，用来定义工作流程。一 般是一个图形化界面有也可以是系统规定格式的x m l 文档。 工作流管理系统的核心组成部分为工作流执行子系统，它为创建、初始化和 执行过程实例提供了一个运行环境。在个工作流执行子系统中可以包括一个或 多个工作流引擎，前者是一种集中式的实现方式，而后者是一神分椎式的实现方 式。工作流引擎是工作流管理系统的核- i i , 软件部件。它的主要功能有解释过程定 义控制过程实例( 创建、激活、挂起、终止等) ，按照过程定义已确定的业务 逻辑调用各项活动，为用户工作表添加工作项，维护工作流控制数据和工作流相 关数据，调用应用程序，提供监督，管理和审计功能。 分析图2 1 可以得出，一个完整的工作流管理系统中主要涉及以下几种数据； 工作流相关数据。指与业务过程相关的数据。w f m s 使用这些数据确定 工作流实例的状态转移。例如过程调度决策数据、活动间的传输数据等。 工作流相关数据既可以被工作流引擎使用，也可以被应用程序调用。 应用程序和应用数据。应用程序可以直接被w f m s 调用或通过应用程序 代理被间接调用。通过应用程序调用，w f m s 部分或完全自动地完成一 个活动，或者对业务参与者的工作提供支持。与工作流控制数据和相关 数据不同，应用数据对应用程序来讲是局部数据，对w f m s 的其他部件 来说是不可见的。 过程定义。过程定义( 数据) 包含了所有使业务过程能被工作流执行子 系统执行的必要信息。这些信息包括起始和终止条件、各个组成活动、 活动调度规则、各业务的参与者需要做的工作、相关应用程序和数据的 调用信息等。 工作流控制数据。指工作流执行子系统和工作流引擎管理的系统数据。 例如工作流实例的状态信息、每一活动的状态信息等。 工作表数据。工作表列出了与业务过程的参与者相关的一系列工作项。 3 、工作流管理系统的接口 两北丁业犬学倾卜学位论文 第二章工作流技术与p o r f a l 、p 台 1 9 9 4 年1 1 月，w f m c 提出了关于w f m s 的参考模型，它详细的描述t t 作流 系统的有关概念，并在此基础上给出了w f m s 各主要组成部分和各部分的工作及 相互之间的接口( 本论文中实现了部分接口) 。图2 2 就是工作流参考模型，它 五类接口的含义如下 17 1 ： 翻2 2 ：c 作流管理系统参考模型 过程定义接口( 接日一) 。过程定义接口是过程定义工具和工作流执行 服务之间的接口，为工作流过程定义信息的交换提供标准的互换格式及 a p i 调用。 工作流客户端应用接口( 接口二) 。应用程序接口是客户与工作流执行 服务之间的接口。w f m s 的各种服务，如会话连接、过程控制、活动控 制、过程状态、工作项列表的处理及过程实例的管理等都可以通过这个 接口得到。 被调应用接口( 接口三) 。被调应用程序是指工作流执行服务在过程实 例中的运行过程中调用的、用以对应用数据进行处理的应用程序。接口 三三的目的是提供一些标准服务供应用代理使用。 1 2 西北_ 丁业人学瑚士学位论文 第二章t 作流技术与p o r t a l 甲台 和其它工作流引擎的连接接口( 接口四) 。在大型的w f l v l s 系统中工作 流的动行控制往往需要几个工作流引擎共同完成，为了实现有效的系统 闻的互连，需要定义互连模型和担任元素集等，这些就构成接口四的内 容。 监控接口( 接口五) ：管理及监控工具和工作流执行服务之间通过接口 五进行交互。该接口规范了需要从过程执行所发生的各种事上捕获和记 录的各种信息，如过程实例信息、活动实例信息、工作项信息及远程操 作信息等。管理人员通过监控接口获得流摇运行记录的统计数据，有时 运行记录也可用于跟踪审计。 4 、工作流管理系统的执行 工作流管理系统在实际使用中一般分为以下三个阶段 模型建立阶段：利用工作流建模工具建立业务过程的工作流模型，并将 其转化为计算机可处理的形式化定义。 模型实例化阶段：确定运行参数、分配系统资源，根据过程执行的初始 条件和执行参数生成过程实例。 模型运行阶段：根据过程定义和工作流相关数据，执行工作流实例，完 成人机交互和应用程序的执行。 工作流系统的作用在于在定义阶段通过定义工具对工作业务流程进行建模， 描述业务流程，把实际工作中的业务转换成形式的、计算机可以处理的定义( 可 称之为过程模型、过程元数据，常见是使用通过x m l 描述) 。在运行阶段，过程 模型由负责刨建、控制过程实例的软件所解释，这个软件同时负责安排过程中各 个活动的执行时间，调用适当的人员、应用程序资源等。这些运行时期的控制功 能就如同过程定义中描述的过程与现实所见到的实际过程间的联接，反映在运 行时期的用户与应用程序问的交互。图2 3 反映了工作流系统的工作原理。 西北工业丈学硕士学位论文 第一二章t 作流技术t _ p o r t a l f 台 图2 3 工作流系统：t ：作原理 2 1 3 工作流产品市场分析 1 、国际市场分析 目前国际市场上具有的工作流管理功能盼商品化软件产品已经有数百种之 多，下面就国际上流行的几款工作流产品做以简单介绍p j ： f u j i t s u 的i - f l o w 。i - f l o w 是f f j f u j i t s u ( 富士通) 公司基于纯j a v a _ 丌发的 产品，完全采用b s 模式。它在方便管理、快速发靠、易集成等方面考 虑得比较周全，尤其是在流程的管理以及动态修改上做了很多的工作， 对w e b 服务也提供很好的支持。但它可以支持大型应用，却不适用于小 型应用系统。此外，i - f l o w 的b s 模式虽然减少了安装、维护费用，但在 某种程度上也影响了用户操作的方便性。 u l t i m u s 公司的w o r k f l o ws u i t e 。基于网络的企业级工作流自动化产品， 支持用户以浏览器方式进行业务流程的殴计、开发、测试、实施、监控 等。它基于微软平台，界面友好，用户玎发成本相对较低；同时，它提 两北下业大学侦士学位论文第二章t 作流技术与p o r t a l 平台 供了比较强大的流程监控功能、流程模拟和系统安全性；其“流程机器 人”提供了与其他系统进行整合以及协同工作的能力。但是，u l t i m u s 系统局限于微软平台，很多安全性要求高的应用无法选择u l t i m u s 系统作 为底层支撑平台，其运行效率也会受微软平台的性能限制。 s a p o c j n e t w e a v e r l 2 。n e t w e a v e r 是一个s a p 为在采用顶级网络服务技 术的时候整合多资源商业过程和数据库设计的程序。作为公司的m y s a p 产品组的一部分，n e t w e a v e r 不仅能用于开发s a p 程序还能开发其他类 型程序并且是第一个可以完全共同操作的基于网络的交叉程序平台，得 到了行业相当的重视。n e t w e a v e r 能让开发者用不同的方法来整合和处 理来自不同地方的信息，包括微软的n e t 、i b m 的w e b s p h e r e 和s u n 的 j a v a 。n e t w e a v e r 被当成是一种帮助刺激行业采用w e b h 艮务的产品。尽 管w e b 服务通常会被当成一种未来的模型来开发，产品之间的竞争和不 兼容性导致它的应用率不高。n e t w e a v e r 不是个独立的平台，它的优 势是可以和s a p 的b u s i n e s ss u i t e s 在业务逻辑和业务对象层面更好的集 成。 2 、国内市场分析 目前国内研究工作流的公司很多，下面就一些有代表性工作流产品做以简单 的总结 6 】。 s u n f l o w ( 杭州信雅达) 。其产品最大的特色是采用基于域的联邦系统 架构，对分斫i 式管理、运行支持较好。而且也是目前国内为数不多的可 以支持“仿真”的工作流产品。 s y n c h r o f l o w ( 西安协同) 。基本上非常严格遵循了w f m c 的规范。完 全实现t i n t e r f a c e l 、i n t e r f a c e 2 、i n t e r f a c e 3 、i n t e r f a c e 5 ，属于国内前列。 d l f i o ( 上海东兰) 和l i v e f l o w ( 上海东兰) 。d l f i o 在2 0 0 0 就开始做 工作流平台，2 0 0 2 年推出t j a v a 版本，但发展的不是很理想。l i v e f l o w j i d l f l o 定位差不多，都面向二次开发平台。吸收t d l f l o 的很多经验， 所以其工作流平台目自u 还是属于国内前列。 西北t 业大学硕+ f 二学位论文 第章r 作流技术1 jp o n a l f 台 b u s i n e s s w a r e ( 北京麒麟远创) 。主要方向是b p m 和b p i ( 业务流程整 合) ，整个产品是一个“集成平台”。 j f c f i o w ( 四川金科成) 。从早期的工作流产品转移向“业务基础软件 平台”，但是整个产品平台目前还只能算是一个o a 开发平台。 k o o fm e t a l o g i e ( 北京世纪金政) 。主要定位于o a 年f l 电子政务平台， 但工作流方面，还是有很多可参考的功能。 r i s e o f f i c e ( 北京有生博大) 。当前版本r i s e o f f i c e 5 ，1 ，整个工作流产品 基本上为“o a 审批流程”量身定做。其表单处理和权限控制很有特色。 可以看出，在国内从事工作流软件开发的企业虽然很多，但这些公司的产 品主要集中在办公自动化方面，在企业关键业务如应用集成、知识协作等方面还 做的不够，且这些工作流软件的开发平台大多是采用国外公司的工作流开发平 台，自主知识产权的含量不高。另一方面，其产品也大同小异，如仅在中科软公 司就有几个部门分别为不同的应用系统开发工作流引擎，这种状况在一定程度上 影响了国内工作流软件的发展。事实上，尽管目前有很多厂商提供工作流软件， 但并未形成占主导地位的产品。产品化的易用性、性能、可靠性、可监控性、可 交互性等方面还存在问题，工作流产品还不能很好的适应行业的具体要求。 2 2p o r t a l 技术及其发展现状 2 2 1p o