（计算机应用技术专业论文）基于web的工作流管理系统的研究(2).pdf

拍妥 工作流技术可以改善企业的管理和经营过程，主要通过建立业务流程 的计算机化模型，管理监控全部业务流程的执行，可以极大地降低企业管 理成本，改进工作质量，增强市场竞争力。计算机和网络技术的迅速发展 和普及为企业的高效率发展提供了方便。w e b 本身具有丌放性、易于维护、 良好的交互操作性、语言和平台无关性等优点，将其引入工作流系统可以 提高工作流系统的性能。本论文就基于w e b 的工作流管理系统进行研究和 探讨。 本论文首先对工作流技术和w e b 服务技术作了概要介绍，在对国内外 工作流管理系统的研究与应用现状调查研究及工作流系统需求分析的基础 上，提出了一种基于w e b 的工作流管理结构模型，给出了系统的设计原理 和总体结构，并描述了工作流模型的各个组成部分，在标准、先进和成熟 的基于w i n d o w sn t 2 0 0 0 系统的i i sw e b 服务器上进行丌发，主要采用四 级安全体制和大型关系数据库o r a c l eb s 结合多层应用的设计方法。对在 企业中的具体应用进行了较详细地探讨和研究，初步实现了基于该模型的 东胜集团预算与髓督管理系统。该系统数据源和用户界面分离，大大简化 了系统维护以及与企业内其他应用的集成的过程，降低了维护成本的目的， 有实际应用价值。 关键词：工作流模型，工作流管理系统，w e b 技术，b s 体系结构 r e s e a r c ho ft h ew e b b a s e dw o r k f l o w m a n a g e m e n ts y s t e m p o s t g r a d u a t e ：c a oq i n g x u t u t o r ：l ic u n h e m a j o r ：c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y u n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ，c h i n a w o r k f l o wt e c h n o l o g yc a l li m p r o v em a n a g e m e n ta n db u s i n e s sp r o c e s so f e n t e r p r i s e s ，m a i n l yb ye s t a b l i s h i n gc o m p u t e r i z e d m o d e lt o s u p e r v i s e t h e e x e c u t i o no fw h o l eb u s i n e s sp r o c e s s t h i st e c h n o l o g yw i l le x c e e d i n g l yr e d u c e m a n a g e m e n tc o s t ，i m p r o v ew o r kq u a l i t ya n dt h u se n h a n c et h ec a p a b i l i t yo f c o m p e t i t i o n i n m a r k e t p l a c ef o re n t e r p r i s e s m o d e mc o m p u t e r a n dn e t w o r k t e c h n o l o g yh a v ep r o v i d e dc o n v e n i e n c ef o rq u i c kd e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s e s a n dt h ew e bt e c h n o l o g yw i t hs u c hm a n ya d v a n t a g e sa s o p e n n e s s ，e a s y m a i n t e n a n c e ，i n t e r o p e r a b i l i t ya n dp l a t f o r mi n d e p e n d e n c y c a ni m p r o v e c a p a b i l i t y o fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m i nt h i s p a p e r , t h e w e b b a s e dw o r k f l o w m a n a g e m e n ts y s t e mi ss t u d i e d a n d d e s i g n e d i nt h i s p a p e r , t h ew o r k f l o wt e c h n o l o g y a n dw e bt e c h n o l o g ya r e f i r s t l y i n t r o d u c e d a n do nt h eb a s i so ft h ei n v e s t i g a t i o nm a da n a l y s i so ft h ed o m e s t i c a n df o r e i g ns t u d ya n da p p l i c a t i o no fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，as t r u c t u r e m o d e lo fw e b b a s e dw o r k f l o ws y s t e mi sp r o p o s e da n di t sd e s i g np r i n c i p l ea n d a r c h i t e c t u r eo ft h ew o r k f l o w s y s t e m a l ed e s c r i b ei nd e t a i l t h es y s t e mi sd e v e l o p e di ni i sw e bs e r v e ro fs t a n d a r da n da d v a n c e da n d m a t u r ew i n d o w sn t 2 0 0 0 ，a n dt h ed e s i g nm e t h o di n c l u d e sf o u r g r a d es a f e t y s y s t e ma n dl a r g e s c a l er d b m s o r a c l eb sw i t hm u l t i p l a y e ra p p l i c a t i o n s o n e k i n do fw e b b a s e dw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mh a sb e e nd e s i g n e da n dc a nb e a p p l i e d t ot h eb u d g e ta n ds u p e r v i s i o nm a n a g e m e n to f d o n g s b e n gg r o u p d u e t o t h es e p a r a t i o no fd a t as o u r c ef r o mu s e ri n t e r f a c e ，w h i c hc a ng r e a t l ys i m p l i f y s y s t e mm a i n t e n a n c ea n dt h ei n t e g r a t i o np r o c e s sw i t ho t h e ra p p l i c a t i o n si nt h e d o m a i no fa ne n t e r p r i s e ，t h es y s t e mm a i n t e n a n c ec o s tc o u l db er e d u c e d t h u s t h es y s t e mh a sp r a c t i c a lv a l u e s k e y w o r d s ：w o & f l o w m o d e l ，w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ， w e b t e c h n o l o g y , b ss y s t e m f r a m e 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石油大学或 其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均己在沦文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：虹m ；年f 。月工g 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 r 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 曹最也目恢吧上，d j 年 fd 月工g 日 年月日 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 第1 章前言 本课题的来源是东胜集团预算与监督管理系统( 简称：d si w f m s ) 。 在各种业务中，为了完成一项任务或达到某一目标，常要完成一系列 互相信赖、互相合作、涉及多个部门或单位的活动。由于这类业务：怍常普 遍、费时、麻烦、有必要用计算机来支持这类业务的处理，以提高办事效 率，改善对用户的服务，提高竞争能力。因此，在2 0 世纪9 0 年代初，出 现了工作流( w o r k f l o w ) 这个术语，作为这类业务处理的抽象，工作流是 一类能够完全或者部分自动执行的经营过程，它根据一系列过程规则，文 档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行( 1 l 。而支持工作流 的软件系统称为工作流管理系统( w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，简称 w f m s ) ，是一种能定义、创建和管理工作流执行的系统。它可通过单个或多 个工作机运行，并能存储和解释过程定义。 工作流管理一直是企业界和学术界的热点领域。1 9 9 3 年，国际上专门 成立了一个称为“工作流联盟”( 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 ，简称 w f m c ) 的非盈利组织，对术语、参考模型、互操作和互连做了一些初步的 规定。 w f m s 以操作系统、数据库、计算机网络为基础，在其上支持工作流类 应用软件。工作流有下列4 个特点： ( 1 ) 工作流中的活动有些可以由程序自动执行( 例如修改文档、记录 事件等) ，有些需要人的参与( 例如批准、决策等) 。 ( 2 ) 工作流往往涉及到多个部门和单位。各个单位的计算机系统往往 是异构的、自治的、分布的，因此，异构的、自治的、分柿的计算机系统 是工作流的典型运行环境。 ( 3 ) 工作流包含数据流和控制流。在任何业务处理中，都离不开数据， 工作流的最终处理结果一般也表示为数据形式。数据库是w f m s 的重要组成 部分，从这个意义来说，w f m s 可以看成数据库上支持应用程序开发的一种 工具。 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 ( 4 ) 业务处理流程不是一成不变的，免不了经常做些适应性的修改， w f m s 应当提供这种方便。 i n t e r n e t 网络在近年内得到高速发展，规模成几何级增长，覆盖的区 域很大。全球开放性i n t e r n e t 的发展引发了基于i n t e r n e t 体系结构和技 术的企业内部网i n t r a n e t 的迅速发展。1 r w w 技术的出现是推动i n t e r n e t 发展的极为重要的里程碑，w w w 目前已经成为i n t e r n e t i n t r a n e t 的核心技 术及服务，它不仅为用户提供了网页和浏览服务，而且还确立了以w w w 技术 为平台的一种新型计算模式浏览器服务器( b s ) 计算模式，这样 就为广域范围内的分布式工作流管理系统实现提供了互连基础。由于工作 流管理对速度要求不高，并且随着i n t e r n e t 技术的发展，速度会不断提高， 因此，采用i n t e r n e t 方式是工作流管理的必然选择【2 】。同时i n t e r n e t 网络 技术也较好地解决了网络之间的协议转换问题，使用浏览器统一用户交互 界面。 当前工作流研究的一个分支领域就是关于工作流的分布式执行。在当 今的现有系统中，普遍使用的是c s 系统结构，选择这样的结构有一定的 道理，集中监听和监视，简单的同步机制以及总体设计简单。然而基于中 心服务器的结构是脆弱的，服务器的错误将导致整个工作流系统的失败。 另外，随着企业规模在不断扩大，信息资源正以惊人的速度在不断增长， 形成了一个异构、分布、松散耦合型的计算环境，集中式服务容易形成瓶 颈，并使得很难对系统性能进行测量，这就要求企业建立一个能以有效的 信息集中管理方式执行各相关任务的异构分布执行环境。w e b 技术有很多突 出的优点，如简单、维护方便、能够很容易地把不同类型的信息资源集成 起来、能够方便地构造出内容生动、丰富的用户界面等。目前，基于w e b 的分布式工作流管理系统( w f m s ) 受到普遍关注，其优点是不需专门的客 户端软件，用w e b 浏览器作为客户端软件，操作简便，降低成本，客户端 软件是浏览器，其使用方法已被多数用户熟知，减少对用户进行客户端软 件的培训的难度。 采用工作流管理，不仅实现企业业务运作过程的预算管理和监控，而 2 石油大学( 华东) 硕士论文 第1 章前言 且通过对工作流管理实时数据进行统训和分析，从而发现企业运作过程的 瓶颈问题，为企业过程重建提供了强有力的依据。 预算和监督管理是一个现代化企业的重要环节。现代企业制度需要现 代水平的预算管理，我国经济体制改革2 0 年来，国有企业及企业家失败的 一个重要原因是企业预算约束软化，企业内部统一性差。但国有企业有搞 得好的，如大庆油开1 、宝钢、海尔集团等。它们的共同特征是靠集体确定 的预算统一协调，从而完善了机制，规范了运作、严格了管理。预算做的 好，集团的决策层和管理层才能实时了解和控制，并且预见企业的未来。 目前，东胜集团的生产经营运行统计都是在各个分公司或部门自行统计， 年终上报，这种上报方式存在以下问题： 实际发生的投资及成本不能及时上报和控制管理。 不能提供详细的投资及成本明细表。 各个部门自行进行人工成本统计，工作量大，效率低。 缺乏图形化显示功能，数据对比不明显。 随着信息技术的发展，在网络上进行数据传输和网络办公已经成为发 展的趋势。对于东胜集团这样一个子公司多，分布地域广的大型现代化企 业来说，提高企业信息化程度，不仅是降低运营成本、提高工作效率的一 种有效手段，更可以提高公司生产经营管理水平，为制定发展战略，准备 准确可靠的第一手数据。因此，研制符合东胜集团企业运作的工作流管理 系统( d s i w f m s ) ，并有效地应用于企业，支持业务流程重组，提高企业效 率和竞争能力就显得尤为重要，是一个现实的、迫切的、极为有意义的课 题。 本课题研究的内容是基于w e b 和a s p 技术的工作流管理系统的设计和 实现方法，提出了一种基于w e b 的工作流管理系统结构模型，并初步实现 了这个模型，数据源和用户界面分离，大大简化了系统维护以及与企业内 其他应用的集成的过程，并降低了维护成本的目的，采用四级安全体制和 大型关系数据库o r a c l eb s 结合多层应用的设计方法，后台数据库支持采 3 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 用o r a c l e8 i 。 本文的组织结构：第2 章工作流管理系统概述，内容包括工作流概述； 工作流管理系统；工作流管理系统的分类；现状和发展趋势；工作流管理 系统的应用领域。第3 章基于w e b 的工作流管理系统( i w f m s ) ，内容有分 布式工作流管理系统介绍；基于w e b 的分布式： 作流管理系统；基于w e b 的工作流管理系统( i w f m s ) 模型。第4 章相关技术，介绍了a s p 技术；w e b 技术：数据库技术。第5 章d s i w f m s 系统的总体设计，内容包括总体需求： 设计所遵循的原则；总体设计方案：系统开发模式的选择；系统特点；开 发规范；运行环境。第6 章d s i w f m s 的设计与实现，内容有系统构成；数 据库设计原则；功能模块的设计与实现；系统安全机制的设计与实现。第7 章结论。 4 t m 人学( 华东) 硕+ 论文 第2 章1 - i 作流管理系统概述 2 1 工作流概述 2 1 1 工作流的定义 第2 章工作流管理系统概述 为了实现工作流技术的标准化和丌放性，一个国际性的组织工 作流管理联盟( 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 i m c ) 成立了，它在工 作流管理系统的相关术语、体系结构以及应用编程接口等方面制定了一系 列规范。 究竟什么是工作流呢? 不同的研究者对工作流提出不同的定义。下面 列举几种定义，它们分别从不同的角度对工作流概念进行描述： 工作流管理联盟的定义：工作流是一类能够完全或者部分自动执行的 经营过程，它根据一系列过程规则，文档、信息或任务能够在不同的执行 者之间进行传递与执行。 i b ma l m a d e n 研究中心的定义：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用的各种参数。这些参数包括对过程 中每一个步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一 步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序口i 。 a m i ts h e t h 的定义：工作流是涉及到多任务协调执行的活动，这些任务 分别由不同的处理实体完成。一项任务定义了需要做的某些工作，它可用 各种形式来进行定义，包括文件或电子邮件中的文本拙述、一张表格、一 条消息以及一个计算机程序。用来执行任务的实体可以是人，也可以是计 算机系统u j 。 以上这些对工作流的定义是用非形式化语占对工作流所进行的描述， 虽然各有不同，但基本上都达成了这样的一个共识p 1 ：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。 石油_ 人学( 华东) 硕二i _ ：论文第2 章r 作流管理系统概述 2 1 2 工作流的优点 夺提高工作效率通过业务流程的自动化，减少许多不必要的任务和 步骤。 夺增强商业竞争优势更短的响应周期和打破地域、时区的约束。 夺更好的流程控制改进业务过程的管理，实现标准化的工作方法以 及有效的审核跟踪。 夺提高客户服务质量工作流程序的一致性将会为客户提供他们所需 要的可预测的客户响应级别和更高的服务品质。 夺灵活性以信息技术为基础的流程设计，在实际实施以前，可以根 据业务需求的变化，重新定义和仿真。 夺节约成本，提高利润。 2 1 _ 3 工作流分类 一个工作流包括一组活动及其相互顺序关系，还包括过程及活动的启 动和终止条件，以及对每个活动的描述，如活动的执行者、相关应用程序、 需要和产生的数据等。 工作流根据其用途和技术的不同，可以分为以下四种 2 2 1 ： ( 1 ) 行政管理工作流：用于执行简单协同规则的可重复和可预测的流 程，它的执行步骤是实现定义的，不要求控制复杂流程和访问多个信息系 统。 ( 2 ) 特别工作流：多用于执行办公流程或处理异常情况，能够提供合 作协同功能，但不控制各工作顺序。 ( 3 ) 合作工作流：主要由参与者的交互来刻画，不象其他类型的工作 流总是向前流转，他还包括循环和反向流，如协同编辑。由于不能预先定 义后面的流程，因而很难使用现有工具对该类动态工作流进行建模。 ( 4 ) 生产工作流：工作流的高级形式，是关键业务流程的一种实现， 直接关系到组织功能，一般只是大规模复杂、异构的执行环境，包含各类 6 千i 油大学( 华东) 硕士论文笫2 章r 作流管理系统概述 的任务、人和组织。 按照底层实现技术的不同，又可分为以下几种： ( i ) 邮件型工作流：依赖于电子邮件，适用于合作和特别工作流。 ( 2 ) 文档型工作流：基于文档流转的思想，限于与外部应用的交互， 适用于行政管理工作流。 ( 3 ) 过程型工作流，对应于生产工作流，它实现自己的通讯机制，在 底层数据库基础上，提供大量与传统和新的应用的接口。 2 2 工作流管理系统 2 2 1 工作流管理系统( w f m s ) 概念 工作流管理系统( w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，w f m s ) ：一种能定义、 创建和管理工作流执行的系统。它可通过单个或多个工作机运彳亍，并能存 储和解释过程定义。 工作流管理系统几个重要概念： 过程：又称为业务处理过程是具有某个业务目标的事件的组合。 事件：是构成工作流的基本元素，每个事件可被指定事件的执行者、 事件完成的功能及与事件相关的各类信息。 条件：是事件发生的前提任何事件当且仅当其激活条件都满足时，才 可被执行。 自动化：一个企业服务处理过程的自动化意味着此过程中的各个事件 被有效地管理，但并不意味着所有事件的实施全部由计算机来支持，自动 化的目的是事件自动激活和事件间的自动连接。 协调：处理事件间所产生的相互作用关系。 监控：监察工作流运行期阳j 各种工作状态，当发生意外情况时，处理 意外事件，控制工作流j 下常运行。 工作流管理的目的在于使人和应用软件适时地执行相应的任务。企业 的工作流贯穿生产经营的各个阶段，通过引入工作流程自动化系统即工作 7 石油人学( 华东) 硕士论文 第2 章，i 作流管理系统概述 流管理系统，可以帮助人们规范作业流程，减少差、误、漏，减免重复劳 动，能够加快流程处理速度，提高工作效率和市场竞争力；增加对工作流 程的控制；便于流程的整合，提升决策质量与正确度，从而达到提高效率 和科学管理的目的。商业广泛的应用使基于w e b 的分布式工作流管理系统 引起普遍关注。 2 2 2 工作流管理系统功能模型 一个单独的业务流程，时间、活动的复杂程度、实现方式都大不相同， 尽管存在着多样性，在晟高层来看，工作流管理系统由三大功能模块构成， 如下图2 - l 所示： 流程设计与定义 创建时间 运行时间 编程实例化及控制 与用户、应用程序 及i t 工具的交互 图2 - 1 从最高层看工作流管理系统的构成 2 2 1 3 工作流管理系统体系模型 尽管在市场上有许多工作流产品，但仍可构造一个适用于大多数产品 的通用的工作流管理系统参考模型，如图2 2 所示： 8 石油大学( 华东) 硕士论文笫2 章一l 作流管理系统概述 图2 - 2 工作流管理系统的一般结构模型 工作流模型基本组件功能说明： 系统管理工具：提供工作流系统的管理和维护，包括系统设置、组织 机构定义、过程定义等。 工作流服务器：由多个服务组成，提供过程实例的创建、运行和管理 服务。自动处理系统中的各种事件，响应客户端发来的请求。 工作流编程接口：为工作流客户端、后台应用代理、群件连接代理程 序提供访问数据库和工作流服务器的接口。 工作流客户端：提供对工作项列表的处理、流程监控与管理、允许用 户创建新的流程、可以调用应用程序工具进行具体的任务办理。 群件连接代理：实现工作流管理系统与群件系统的连接( 如l o t u s n o t e s 、m i c r o s o f te x c h a n g e ) 。 后台应用代理：提供工作流管理标准的接口，实现工作流服务器对后 台应用程序的调用接口。 应用程序工具：用户在工作流客户端办理某个具体的任务的时候，根 据应用性质的不同，可能需要启动不同的应用程序，完成不同的任务。 后台应用程序：在用户定义工作流流程的时候，可以指定某个节点为 9 4 j 油人学( 华东) 硕一 ：论文第2 章一i ：作流管理系统概述 自动节点，即该任务出服务器自动调用指定的应用程序完成。 自动流转应用：自动流转应用与后台应用程序两者都是通过一个程序 自动完成某个特定的任务，区别在于后台应用程序可能与工作流服务器在 同一个服务器上，由工作流服务器在处理一个自动节点的时候被动启动， 面自动流转应用程序可能在客户端，以某个用户的身份登录到工作流系统 中，自动枚举属于该用户的任务，并进行自动办理。 群件系统：通常指l o t u sn o t e s 或m i c r o s o f te x c h a n g e ，在很多情况下用 户可能更希望在群件系统中办理工作流任务，因此工作流系统必须与群件 有一个接口，便于用户通过群件系统收到并处理自己的工作项。 2 3 工作流管理系统的分类 根据工作流过程本身的特点、系统建模的方式、所使用的底层支撑技 术以及工作流过程的执行方式等的不同，可以将现有的几百种具有工作流 管理功能的商品化软件产品及原型系统进行相应的分类如下【5 】： 2 3 1 结构化的与即席的 结构化工作流指的是在实际工作过程中会反复重复、严格按照某个固 定的步骤进行的业务过程。定义此种工作流所需要的各种类型的信息可以 通过对业务过程进行详细的分析而碍到，从而得到完整的过程定义并在以 后的应用过程中反复使用。大量的办公程序，如公文处理、审批等都属此 类。即席工作流则是针对那些重复性不是很强或没有重复性的工作流程的， 关于这类流程执行所需的有关参数( 如参加者等) 事先无法确定，而必须 推迟到过程实例运行时才能确定，同时在执行过程中间还可能会发生一些 意外的情况。这种动态多变的特点在提供更高灵活性的同时，也为过程的 建模与执行带来更多的复杂性。 2 3 2 面向文档的与面向过程的 面向文档的侧着点在于将电子形式的文档、图像等在有关人员之间进 “油大学( 华东) 硕士论文第2 章工作流管理系统概述 行分发，以便能够得到不同人的处理与审阅。现有的文档管理与映像管理 系统均属此类。在面向过程的w f m s 中，工作流被描述成一系列执行环节。 与各环节相应都有待处理的数据对象。各环节的数据对象可以按不同的方 式分发到其它环节中去，如可以将数据对象的值作为控制条件、或者依此 数据对象组装成其它的数据对象等。高端的w f m s 一般都属此类系统。 2 3 3 基于邮件和基于数据库 前者使用电子邮件来完成过程实例执行过程中消息的传递、数据的分 发与事件的通知。低端的系统所使用的经常就是此种方法，它可以充分发 挥电子邮件系统在广域环境下的数据分发功能，但整个系统将运行于一种 松散耦合的模式下。在基于数据库的w f m s 中，所有的数据都保存在某种类 型的d b m s 中，过程的执行实际上就是对这些数据的查询与处理。高端的大 规模系统所使用的一般都是此种方法。 2 3 4 任务推动的与目标拉动的 前者指的是从过程的开始一个环节一个环节逐步地执行，当某个活动 实例被处理完之后，后续的有关活动将被创建并被激活，由此直至整个工 作流程的完成。这是目前大多数面向过程的w f m s 所使用的执行方式。而在 目标拉动的w f m s 中，一个业务流程被看成是一个目标。过程实例执行时， 该目标将被分解，得到多个相互之间按一定约束条件关联起来的可执行的 多个环节，其中各环节还可以当成是子目标而进一步进行分解。在各环节 均执行完毕之后，整个过程也就完成了【6 】0 目标拉动是一听十全新的执行方式， 下一一代的w f m s 将具有此种特征。 石油人学( 华东) 硕士论文 第2 章工作流管理系统概述 2 4 现状和发展趋势 2 4 1 现状 目前工作流产晶的缺陷在于工作流管理系统的现状很大程序上是山商 业系统提供的功能所决定，这也是目前工作流管理系统缺陷的主要来源， 许多工作流产品在开发的时候没有清晰地了解用户的需求，因而造成目前 成熟的工作流系统存在阻下几个问题： 缺乏互操作性：各个工作流管理系统之间互相不兼容，这主要是由于 缺乏统一的标准，目前，大多数工作流产品的生产厂家已经意识到这个问 题，他们加入了工作流管理联盟并提出了一套工作流管理系统的标准。主 要工作包括：开发了一套a p i ，保证以一致的方式访问工作流管理系统的服 务和功能，为工作流管理系统之问和管理系统与应用程序之间规定了交换 格式和协议，统一了工作流模型，使得不同工作流管理系统的工作流定义 可以相互使用。 当开发访问和出现错误时缺乏正确性和可靠性的支持，工作流实例在 运行过程中，有可能出现多个活动同时访问共享资源的情况，各个活动在 数据操作上会相互重叠，为了保证系统能够正常运行，必须要进行并发控 制，防止出现“脏数据”等现象。另外，当工作流非正常中断时，如何恢 复数据的一致性也是需要解决的问题，目前大多数工作流产品在这两方面 还有待进一步开发。 性能问题：目前的大多数工作流产品无法满足企业对每天处理上万个， 甚至每小时几千个业务的需求。 缺乏对工作流进行分析、仿真和纠错的工具。 2 4 2 发展趋势 工作流产品的发展趋势目前，工作流管理领域的研究热点主要集中于： ( 1 ) 工作流过程建模：包括工作流过程模型和过程描述语言方面的研 1 2 石油大学( 华尔) 硕士论文第2 章r 作流管理系统概述 究。 ( 2 ) 基于w e b 的工作流：目前的产品还仅限于允诈在浏览器中初始化 和控制工作流。随着将来更多技术的支持，在i n t e r n e t 上包含多个w e b 工作流服务器的跨企业的工作流系统必将成为现实。 ( 3 ) 工作流中的移动订算：移动客户只需周期性地与工作流服务器建 立连接，接受工作任务或提交工作结果，从而减轻系统和网络的负荷，极 大地提高远程办公的效率。 ( 4 ) 分布式工作流：单个工作流程要允彳亍跨越广域网上的多个服务器 和客户端，通过并行计算、资源共享、分布操作使其可扩展性、可管理性 得以充分体现。 ( 5 ) 工作流互操作：互操作的研究主要包括两方面：工作流模型的互 操作和工作流系统的互操作。 ( 6 ) 工作流事物管理：事务管理是数据库技术中的一个重要概念。每 个事务具有a c i d 特性，即原子性( a t o m i c i t y ) 、一致性( c o n s i s t e n c y ) 、 独立性( i s o l a t i o n ) 和持续性( d u r a b i l i t y ) 。 2 5 工作流管理系统的应用领域 工作流作为一种技术，它涉及到很多种不同的产品领域，以下列出其 中几种工作流常用的领域： ( 1 ) 文档管理 ( 2 ) 电子邮件与目录服务 ( 3 ) 群件 ( 4 ) 基于事务的应用 ( 5 ) 项目计划支撑软件 石油火学( 华东) 硕士论文第3 章基于w e b 的工作流管理系统 第3 章基于w 曲的工作流管理系统( i w f m s ) 3 1 概述 基于w e b 的工作流管理系统提供了从w e b 访问和控制过程的功能，不 仅适应了分旬办公，更以系统_ ) _ i ：放的环境为实现延伸在跨部门甚至跨企业 的供应链上的工作流互操作打下了基础，以w e b 作为工作流管理系统客户 端的底层通讯支持使系统具有开放、一致和方便使用的特点，使客户、供 应商、或合作者都可以方便地参与企业的工作流，提高工作效率【刀。 3 2 分布式工作流管理系统介绍 随着企业规模在不断扩大，事实上工作流程往往跨越广域网上的多个 服务器和客户端，形成了一个异构、分布、松散耦合型的计算环境，因此需 要通过并行计算、资源共享、分布操作使其可扩展性、可管理性得以充分 体现，这就要求企业建立一个能以有效的信息集中管理方式执行各相关任 务的异构分布执行环境，于是基于w e b 的分布式工作流管理系统应运而生。 下面综述几种典型的分布式工作流系统实现方案，它们分别出自于不 同的研究项目，在一定程度上代表了几个不同的研究发展方向。 3 2 1o r b w o r k ：基于c o r b a 的分布式工作流系统 o r b w o r k 【g j 是美国g e o r g i a 大学计算机系m e t e o r ( m a n a g i n g e n d t o e n d o p e r a t i o n s ) 研究项目所开发出的一套工作流管理原型系统，它是基于 c o r b a 的完全分布的工作流执行系统，以c o r b a 产品o r b i x 作为底层的通信 支持，并使用c o r b a 来实现系统的互操作和数据源的封装。在o r b w o r k 中， 系统的所有组成部分，包括任务管理器、任务( 或经过封装的已经存在的 应用程序) 、监控单元和恢复机制都是c o r b a 对象，它们之间通过c o r b a 的 i d l 调用进行协作。同时，o r b w o r k 还为用户提供了w e b 界面以及w e b 与 c o r b a 之间的接口。以c o r b a 作为工作流系统实现的底层基础有许多优点， 比如对象请求代理( o r b ) 机制、标准的接口定义语言( i d ，) 、面向对象等 1 4 下m 大学( 华东) 硕士论文第3 章基于w e b 的工作流管理系统 等。这些优点都将使c o r b a 成为用户实现企业级工作流解决方案的一种可 能的选择。 3 2 2e x o t i c “f m q m 基于永久消息队列的分布式工作流系统 i b ma l m a d e n 研究中心所进行的研究项目e x o t i c a 在工作流分布执行方 面提出了种能够完全分布的执行模型，它通过永久消，g ( p e r s i s l e n t m e s s a g e s ) 的方式来保存工作流相关执行信息，使得每一个执行节点都是 相互独立的，工作流过程的执行不以某一个节点为中心，完全实现了分布。 这种方式大大提高了系统的可靠性、可扩展性以及柔性。e x o t i c a 的这种设 计方案是建立在底层的消息传递系统之上的，类似的产品有d e c 的 m e s s a g e q ，n o v e l l 的t u x e d o q ，i b m 的m q s e r i e s 。这些消息系统为上层的 应用隐藏了复杂的通信实现代码，并且屏蔽了操作平台、网络协议的异构 性，通过提供a p i 函数来提供各项消，g ) n 务。这些产品的特点很适合用来 连接分布式应用，实现工作流管理的功能【9 】。 3 2 3e v e 事件驱动下的分布式工作流执行系统 瑞士苏黎士大学计算机系的研究人员提出了一种基于事件的工作流执 行服务中间件平台体系结构，称为e v e ( e v e n t e n g i n e ) 1 0 l ，用以集成工作 流执行过程中松散耦合的分布式功能组件( 包括各类企业应用) 。在e v e 体 系结构中，工作流的执行是由分布在网络上的代理( b r o k e r ) 通过响应由 e v e 服务器检测到的事件来完成的：同时，代理在提供服务的过程中又会产 生新的事件。每一个代理代表了一种活动任务的处理实体，它的行为也是 由e c a 规则来定义的。不同的代理分别用于提供用户接口、组织管理、外 部应用集成以及系统组件等功能。e v e 服务器是整个e v e 体系的核心，等同 于工作流参考模型中的工作流机。e v e 服务器能够直接同本地的代理及远程 的e v e 服务器相互通信，而代理则只能通过e v e 适配器( e v e a d a p t e r ) 与 本地的e v e 服务器通信。因此，不同代理之问的交互是通过把事件发送给 1 5 t 油人学( 华东) 硕士论文 第3 章基于w e b 的工作流管理系统 本地e v e 服务器，进而由本地服务器再发送给本地的相应代理或者再通过 远程e v e 服务器发送给远程的代理来完成的。从e v e 系统的设计思路来看， 它也属于一种完全分布的执行方式，因而很容易克服服务方完全集中于一 点而带来的诸多不利，如系统吞吐量的瓶颈、系统的可靠性问题等。当然， 也带来了一些复杂的问题。复合事件的检测就是一个例子。 3 3 基于w e b 的工作流管理系统( i w f m s ) 模型 基于w e b 的工作流管理系统由w e b 工作流服务器、工作流设计器、监 控管理器、数据存储、w e b 工作流接口等组成。活动管理器存放在服务器 端，控制活动代理，与服务器交互获取全局控制信息；活动代理可通过 b r o w s e r 从w e b 服务器下载，负责与用户交互完成所分配的工作，系统的 体系结构如图3 1 所示。 图3 - 1i w f m s 体系结构 体系结构中主要部件和数据的作用如下： 工作流设计器：工作流设计器是企业过程的计算机化的表示，它实现 了对企业过程直观的、图形化的描述，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。 石油大学( 华东) 硕! 上论文第3 章基于w e b 的r 作流管理系统 监控管理器：监控管理器对工作流的执行状态进行监视和控制，包含 了所有使业务过程被工作流执行服务的执行情况。监控管理主要有以下几 项内容：( 1 ) 用户管理，包括创建、删除、暂停、修改用户或工作组的权力； ( 2 ) 角色管理，包括定义、删除、修改角色、角色分配；( 3 ) 审计管理，查询、 打印、新建、删除审计跟踪或事件目志；( 4 ) 过程监控，改变过程定义或过 程句柄的操作状态；改变活动状态等。 数据存储：负责访问企业数据库，指被工作流执行服务( w e s ) 和与业 务过程流相关的数据，例如工作流实例的状态信息、每一活动的状态信息 等。 w e b 工作流服务器：通常是由分布在多个节点上的w 曲工作流服务器 一起组成完整的工作流服务。每个w e b 工作流服务器负责本节点上的所有 用户及应用的工作流相关任务管理。这些分布的w e b 工作流服务器之间需 要互相通信、协调，以b s 方式完成工作流实例的管理。w e b 工作流服务器 即( 业务) 执行环境，包括一个或多个工作流引擎。工作流引擎是工作流 管理系统的核心软件组元，其负责解释过程定义，并进行过程实例化和过程 执行控制、任务调度、日志维护等；此外，它提供与工作流的参与者之间的 接口，必要时可激发其他i t 工具和应用。 w e b 工作流接口：w e b 工作流接口提供了与业务过程的参与者相关的一 系列工作环境。 浏览器：即工作流客户端。 1 7 石油火学( 华东) 硕十论文第4 章相关技术 4 1a s p 技术 4 1 1a s p 概述 第4 章相关技术 a s p u l j 即a c t i v e xs e r v e rp a g e 是微软公司的新一代丌发动态网页的技 术，具有丌发简单、功能强大等优点。可以非常简易地实现复杂的w e b 应 用，a s p 属于a c t i v e x 技术中的s e r v e r 端技术，与常见的在c l i e n t 端实现 动态主页的技术不同，a s p 是一个w e b 服务器端的脚本编写环境，使用它可 以将h t m l 语言，脚本语言和a c t i v ex 构件组合在一起，创造出交互的w e b 页面和基于w e b 的动态的、交互的、功能强大的应用程序。a s p 中的脚本和 命令是在服务器端解释运行的，服务器将完成所有的工作，包括产生动态 生成的w e b 页面并送到客户端的浏览器。 a s p 技术充分应用了软件复用技术、分布式应用构造技术，从分布式应 用系统的角度来看，一个网络项目最少分三层：核心层( d a t al a y e r ) ，业 务层( b u m n e s sl a y e r ) ，表示层( p r e s e n t a t i o nl a y e r ) ，或者更多层。 通过a s p 不仅可以从数据库中查询和存储数据，还可以调用存储过程， 并支持多种游标类型，这一切都为在i n t e r n e t i n t r a n e t 上构造数据库应 用提供了极为有效的途径1 1 2 i 。 4 1 2a s p 连接数据库的5 种方法 第一种- 这种方法用在a c c e s s 中最多 s f f c o l m = “d r i v e r = m i e r o s o f ta c c e s sd r i v e r ( + m d b ) ；d b q = ” & s e r v e r m a p p a t h ( a s p r e e m d b ”) s e tc o n n s e r v e r c r e a t e o b j e c t ( “a d o d b c o n n e c t i o n ”) c o r m ，o p e ns t r c o n n 第二种一这种方法用在s q ls e r v e r 中多 1 8 互垫奎堂! 些堡! 堡主堡奎 茎! 皇塑差垫查 s t r c o n n 。“d r i v e r = s q l s e r v e r ；d e s c r i p t i o n = s q l d e m o ；s e r v e r = 1 2 7 0 0 1 ：” & “u i d = l o g i n l d ；p a s s w o r d = ；d a t a b a s e = d a t a b a s en a m e ， s e tc o n n 2 s e r v e r c r e a t e o b j e c t ( “a d o d b c o n n e c t i o n ”) c o n n o p e ns t r c o n n 第三种 s t r c