（计算机应用技术专业论文）工作流过程分析与建模研究.pdf

湖北工业大学硕士学位论文 摘要 今天，信息技术已经如此深刻地融入人类社会，以至于几乎所有的组织( 如 企业、政府、团体等) 都需要信息系统的支持。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( w f m s ，w o r k f l o wm a n a g 蜘e n ts y s t e m ) 的出现是必然的。 在w f m s 当中，研究人员提出各种各样的建模方法，如语言动作理论、p e t r i 网、有向图以及对象模型等等。随着可扩展工作流过程定义语言( x p d l ) 作为工 作流管理联盟对工作流建模标准的出现，使工作流管理系统在实际工作中的应用 越来越广泛。然而，开发人员不得不重新学习x p d l 规范的语法与语义。u i j l 2 活动 图借鉴了p e t r i 网与层次状态模型的优点，已经表现出对工作流建模的全面支持。 而且，随着面向对象分析与设计的广泛使用，u m l 2 作为分析与建模工具为广大开 发人员所掌握。因此，将利用u 札2 活动图对工作流的建模转换成企业应用中可以 接受的) ( p d l 的研究具有一定的现实意义与实用性。 本文分析了国内外对工作流建模方法研究的现状，着重分析了x p d l 在工作流 建模上的语法与语义，及j a v a 对构造和解析x p d l 的支持。并在此基础上，深入 探讨了u m l 2 活动图对工作流建模的表达能力，尤其是对工作流模式的支持性。最 后，分析比较u 扎2 活动图捌i 与) ( p d l 在工作流建模表示法上的异同，并结合最 新的u 儿2 分析技术提出了将u 虬2 活动图对工作流建模转换为x p d l 的方法。 关键词：工作流建模，x p d l ，u 儿2 ，活动图，x m i 湖北工业大学硕士学位论文 a b s 仃a c t n o w a d a y s ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yh a sb e c o m e a l li n t e g r a t o dp a r to fh u m a ns o c i e t y , s oa st ot h a tt h ei n f o r m a t i o ns y s t e m sa r en e e d e db yn e a r l ya l lt h eo r g a n i z a t i o ni n c l u d i n g e o r p o r a t i o n , g o v e r n m e n ta n dg r o u p d u et ot h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y a n d 血ef u r i o u sb u s i n e s sc o m p e t i t i o n s p e o p l es h o u l ds ol o n g e rb es a t i s f i e dw i t h i n d e p e n d e n ta n ds c a t t e r e d0 aa n dc o m p u t e ri l s a g e a n dam o r es y n t h e t i c a la n d c o m p o s i t i v es o l u u o ni sn e e d e d a san e wt e c h n o l o g yt om a n a g ea n di n t e g r a t ew i t ht h e r e g u l a rt r a n s a c t i o n s 也er i s i n go fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mi si n e v i t a b l e i nw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e 吐d e v e l o p e r sh a v ep r o v i d e dv a r i o u sm o d e l i n g m e t h o d s s u c ha sl a n g u a g ea c t i v i t yt h e o r y , p e t r in e t , d i r e c t e dg r a p ha n do b j e c t m o d e le t c a l o n gw i t ht h ea p p e a r a n c eo f d l 勰as p e c i f i c a f i o no fw o r l a l o w m o d e l i n gb vw 伽c w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mb e c o m em o r ea n dm o r ew i d e l y u s e di n r e a lp r o j e c t s h o w e v e r , t h ed e v e l o p e r sh a v et ol e a r uan e wp r o g r a m m i n g l a z g u a g eo fx p d l u m l 2a c t i v i t yd i a g r a mu s i n gp e t r in e ta n dh i e r a r c h ys l a t em o d e l f o rr e f e r e n c eh a sp r o v i d e dt h ef u l ls u p p o r to fw o r k f l o wm o d e l i n g f u r t h e r m o r e ，a l o n g w i t ht h ew i d e l yu s eo fo oa n a l y s e sa n dd e s i g n u m l 2a sas t a n d a r do oa n a l y s e sa n d r o o d e l i n gt o o lh a sb e e n m a s t e r e db yag r e a tn u m b e ro fd e v e l o p e r s s o ，c o n v e r t i n g w o r l f f l o wm o d e lr o o d e l e db vu n 2a c t i v i t yd i a g r a mt ox p d lt h a t i s w i d e l y s u p p o r t e db ye n t 研s ea p p l i c a t i o n sm e a l l sa l o ti na c t u a ld e v e l o p m e n t n l i se s s a ya n a l y s e st h ec u r r e n ts t a t u so ft h er e s e a r c ho i lw o r k f l o wm o d e l i n g ，a n d e s p e c i a l l yc o n c e n t l - a t e so nt h es y n t a xa n ds e m a n t i co fx p d l f o rw o r k f l o wm o d e l i n g ， a n dc o n s t r u c t i n ga n dp a r s i n gx p d li si n t r o d u c e da l s o t h u st h e n b a s e do nt h e s e a n a l y s e s ，i td e e p l yd i s c u s s e st h ee x p r e s s i o na b i l l t yo fw o r k _ f l o wm o d e l i n gb y 眦2 a c t i v i t yd i a g r a m a n de m p h a s i z e st h es u p p o r t so fw o r k f l o wp a t t e r n s a tl a s t , i ta n a l y z e s a n dc o m p a r e st h es i m i l a r i t i e sa n dd i f f e r e n c e so ft h er e p r e s e n t a t i o no fw o r k f l o w m o d c l i n gb yi m i2a c t i v i t yd i a g r a m ia n dx p d l ，a n dp r o v i d e sam e t h o do f c o n v e r t i n gw o r k f l o wm o d e lm o d e l e db yl m ，2a c t i v i t yd i a g r a mt ox p d lc o m b i n i n g w i t ht h el a t e s tu m 【l 2x c dp a r s e rt e c h n i q u e k e y w o r d s ：w o r k f l o wm o d e i i n g ，x p d l ，u m l 2 ，a c t i v i t yd i a g r a m x t i i h 诹嘉童工孽失饔 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取 得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：弗留 日期：w 7 年月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 靴敝储鲐多指捌币鲐叔讫 日期：p 甲年( 月f 日 日期：”，7 年 胃f 日 湖北工业大学硕士学位论文 第1 章引言 今天，信息技术已经如此深刻地融入人类社会，以至于几乎所有的组织( 如 企业、政府、团体等) 都需要信息系统的支持。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( w o r k f l o wk a n a g e m e n ts y s t e m ，霹f m s ) 的出现是必然的。 1 1 工作流建模问题描述 现在软件中的大部分部件与业务过程和案例的处理相关，所以，把这些部件 分离出来不仅能够加速信息系统的开发，而且能够带来新的好处即业务过程更 容易被维护。工作流系统负责管理工作流并组织案例数据在不同的人员及应用程 序间进行路由“1 。就像数据库的开发和使用都需要数据库管理系统一样，工作流管 理系统也能用来定义和使用工作流。 因此，工作流管理系统可以带来以下收益：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，提高顾客服务质量；提高业务流程的柔性凹。 根据工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o l i a t i o n ，w f i l c ) 的定义，工 作流是多个参与者之间按照某种预定义的规则传递文档、信息或任务，从而实现 某个预期的业务目标的过程o ! 。可见w f m s 的功能是将现实业务过程模型转化成计 算机可以识别的形式，并在此基础上完成工作流的运行和管理( 其中包含过程模 型的仿真和优化) 。作为整个管理系统的基础，工作流过程模型的实质是可以在计 算机上执行并从中分析其性能优劣的模型。工作流过程建模( 过程定义) 是整个 工作流管理系统的基础，其质量直接影响了整个工作流管理系统w f m s 的应用范围 和对变化的适应能力。 工作流过程定义一方面要考虑过程建模表示法的表示能力，另一方面也需要 考虑该过程定义的语言在工作流管理系统中的通用性。本课题在充分考虑这两个 方面因素的前提下，提出一种有效的工作流过程建模及过程定义语言生成的方案。 1 ，2 工作流建模研究现状 在早期的w f m s 中，工作流模型是通过“硬编码”的方式嵌入到应用系统中的， 湖北工业大学硕士学位论文 这使w f m s 的特性不能充分体现出来，系统缺乏应有的灵活性。在后来的w t 3 4 s 当 中，研究人员提出各种各样的建模方法，如语言动作理论、p e t r i 网、有向图以及 对象模型m ，等等。 基于语言行为理论的工作流过程模型突出客户与执行者两个角色之间的语言 行为交互和承诺，一定程度上克服了传统工作流过程模型把注意力集中于活动及 其逻辑关系，忽视了参与者之间交互的问题“1 。这种工作流过程模型由一系列封闭 的工作流子环相互连接而成，每个工作流环包含4 个阶段：需求阶段、协商阶段、 执行阶段和满意阶段。本质上讲，这种过程模型仍属于以活动为中心的建模方法， 而且因兼顾活动和角色交互可能使过程的描述复杂化，不便于大型、尤其是跨组 织工作流的描述。 以a a l s t 的f - n e t ( w o r k f l o wn e t ) 为代表的，基于p e t r i 网的过程建模方 法，是既有严格数学基础的形式定义，又有直观的图形表示的描述系统动态行为 的方法“1 。尽管传统的p e t r i 网还难以直接用于工作流过程模型的建立，但它的高 级变种( 有色网、时间网、层次网、对象网等) 却能描述和分析复杂的过程。p e t r i 网变种( 高级p e t r i 网) 用来建模也是工作流过程模型研究的一个热点。p e t r i 网 变种比较适合过程模拟时使用的形式化表述格式，而传统工作流过程模型的仿真 能力不足，因此它们之间具有很强的互补性。但对于大型流程用p e t r i 网往往比 较复杂，需要采用简化措施( 对某些库所、变迁和弧进行删除或融合，但不改变 p e t r i 网的某些结构性质) 。此外以p e t r i 网作为流程描述语言的工作流模型，可 用p e t r i 网的规则作为流程中的约束条件，但不能显式地表达流程的结构，难以 理解流程的执行过程n ，。 w f w c 推出的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 ：工作流定义语言) 模 型的核心是活动间的时序依赖关系有向图。该有向图是一个节点与连接弧的二元 组，节点代表具有如下特征的多种实体：与企业中实际存在的活动或事件有直接 对应的关系；本身有具体的或人为定义的含义；能与其它节点形成一定的逻辑关 系。节点有几种类型：活动、子过程、路由节点( 包括开始与结束标记、同步等) 。 连接弧表达图中节点之间的逻辑顺序关系，体现节点状态的转移与有向图的演进， 分为有条件连接弧与无条件连接弧，由转移函数与演进规则控制。模型的优点是 简单实用，缺点是不能处理复杂的过程逻辑，缺乏柔性。 面向对象技术用于企业建模有下列优点：全面、易理解、灵活和重用。它侧 重于对业务过程中各种实体对象本身的描述，理论上比较成熟且目前已标准化。 目前统一建模语言u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) 己用于复杂过程的建模。 o o t 用在工作流的建模，使用面向对象的方法分析业务过程，是把工作流过程模型 湖北工业大学硕士学位论文 中的组成要素用若干对象的形式描述，并得到相应的对象表示，如角色类、活动 类和业务规则类等嘲。u m l 2 0 活动图可以成为工作流建模的规范化工具。 1 3 课题来源 工作流过程分析与建模研究属于计算机应用技术研究范畴。 本课题来自于湖北省2 0 0 3 科技攻关项目基于因特网包含语音功能的办公自 动化系统研究项目( 项目批准号：2 0 0 3 a a l 0 1 c 8 3 ) 及一个银行信贷管理项目与 一个钢铁产业e r p 项目。在工作流管理的开发过程中，感受到现有工作流过程建 模方式的缺陷，并结合对u 地2 0 活动图的了解，对工作流过程分析与建模进行研 究。 1 4 课题意义 业务过程的建模和分析是实现工作流管理的基础。目前的工作流建模技术还 存在理论基础薄弱、缺乏柔性、表达能力差等缺陷。 而u m l 2 0 活动图结合了层次状态模型及p e t r i 网的优点在工作流过程建模 上具有很强的表达能力及技术优势。国内外己开始对u 札2 0 活动图在工作流过程 建模中的应用进行研究，但是并没有解决利用u m l 2 0 活动图对工作流建模的模型 在实际项目中具体应用的问题。因此，在深入分析已存在的工作流管理系统所接 受的工作流建模语言后，本课题提出将用u 儿2 0 活动图表示的工作流过程转化为 被工作流管理系统广泛支持的x p d l 语言，不仅充分利用了u n 2 0 活动图在工作 流过程建模上的表达能力及技术优势，而且兼顾了模型在实际应用中的通用性， 可以克服传统建模技术的一些缺陷，具有一定的应用范围与现实意义。 湖北工业大学硕士学位论文 第2 章工作流过程定义及x p d l 2 1 工作流概念 为了明确如何定义工作流过程，就必须首先明确工作流的一些基本概念。工 作流的基本概念包括：案例、任务、过程、路由及触发“。 2 1 1 案例 工作流系统的基本目的是处理案例。保险索赔、抵押申请、税收申报、下定 单、就诊等都是案例。 每个案例的生命周期都是有限的。以保险索赔为例，提出索赔意味着案例在 工作流系统中出现，知道索赔处理结束，它才会从工作流系统中消失。一个案例 出现和消失之间，它总处于某个特定状态，该状态由三个元素组成：( 1 ) 案例相 关属性的值：( 2 ) 已经满足的条件；( 3 ) 案例的内容。 案例属性是一系列同案例相关的变量，能够用来管理案例“”。正是通过这些 变量，我们才有可能指出在特定条件下某个任务可以被忽略。当处理保险索赔时， 可以使用案例属性为“估计索赔额”。根据此任务的值，工作流系统决定是否实施 “送交估价”任务。 条件( c o n d i t i o n ) 可以说明案例的进展。条件被用来确定哪些任务已被执行， 哪些任务还要被执行“”。条件的例子包括“订单被接收”、“申请被拒绝”和“在 考虑中”等等。条件也可以看作执行一个任务的前提。只有当某个案例满足了一 个任务的所有条件时，该任务才能被执行。 2 1 2 任务 任务是一个工作流的逻辑单元，它不可分割，而且必须完整执行。任务泛指 一般的工作单元，并非是某个案例活动的一部分。只有通过确定任务，才可以构 建工作流。 为了避免把任务本身同作为某案例的一部分的任务执行相混淆，提出了工作 项( w o r ki t e m ) 及活动( a c t i v i t y ) 1 0 o 工作项是案例和将要执行的任务的结合 体。只要案例状态允许，工作项就被创建。工作项可以被看成是要被执行的实际 工作块活动指的是工作项的实际执行。案例、任务、工作项及活动间的关系参 4 湖北工业大学硕士学位论文 见图2 1 。 2 1 3 过程 图2 1 任务、案例、工作项及活动之间的关系 某种类型案例的执行方式由相关的过程来描述。过程规定了哪些任务需要被 执行，按照什么顺序执行。过程也可以被看作是某种案例类型的程序o ”。通常， 一个过程可以用来处理多个不同的案例，根据其案例属性不同，任务的执行顺序 也可能发生变化。条件用来决定任务的执行顺序。从根本上说，过程由任务及条 件构成。 已定义过程可以作为另一过程的一部分。因此，除任务和条件外，过程也可 能由( 零个或多个) 子过程组成。每个子过程又由它的任务、条件及可能更细致 的子过程组成。通过对子过程的明确识别和单独表述，常见的子过程可以被复用。 这样，复杂过程可以分层构造。在描述过程的最顶层时，只有有限的子过程被定 义。通过检查一个或多个子过程，相当于过程的特定部分被放大了。 过程定义了案例的生命期。每个案例的生命期都是有限的，都有明确的开始 和结束。因而，过程要与此相符。于是每个过程都有开始和结束，用来分别标识 案例的出现和完成。 2 1 4 路由 沿着特定分支的路由决定哪些任务需要被执行及以何种顺序执行，这称为路 由( r o u t e ) “”。在路由案例时，有如下4 种基本结构： 1顺序执行，即，活动按顺序被一个接一个地执行。通常在他们之间存在清晰的 依赖关系，例如前一个任务的结果是后一个任务的输入。 2 如果两个任务能够同时或以任意顺序执行，则称其为并行路由。在这种情况下， 两个任务都需要被执行，并且互不影响。这两个任务开始于a n d - s p l i t 节点， 然后重新同步于a n d j o i n 节点。 3当在两个或更多任务间存在选择时，称之为选择路由。该选择可能依赖于案例 相关属性值所体现出的特定性质。选择路由开始于o r - s p l i t 节点，最后重新 汇合于o r - j o i n 节点。选择路由也被称为条件路由。 湖北工业大学硕士学位论文 4 在理想状况下，对于每个案例一个任务的执行都不超过一次。然而有时候需要 多次执行某个任务( 如一个任务被反复执行，直到满足其后的“检查”任务结 束为止) ，这种路由情形为循环路由。 2 1 5 触发 只有当案例的状态允许时，一个工作项才能被执行。但是实际执行一个工作 项，通常还需要其他的前提，这个前提称为触发“。触发的种类分为如下三种： 资源驱动、外部事件及时间信号。如果工作项不需要外部激励并总是必须被立即 执行，则不需要触发。 2 2 工作流过程定义语言x p d l 工作流过程定义即对工作流案例的描述。工作流管理联盟( w o r k f l o w m a n a g e m e n tc o a l i t i o n ，w f m c ) 将“过程定义”定义为：表示一种由工作流管理 系统设定的自动操作为形式的业务过程，过程定义由各种活动及相互之间的网状 关系组成，标识了过程的开始和终止，并且包含了个体行为的信息，比如各个参 与者、与i t 相关的应用程序和数据，等等0 1 。 由上述定义可以很明显地看出，进行过程定义交互( p r o c e s sd e f i n i t i o n i n t e r c h a n g e ) 是非常有必要的： 1对于具有单一工作流管理系统的上下文来说，需要在设计时与运行时环境之间 建立联系。 2 可能在设计时会使用不同的设计工具。 3出于分析的目的，将设计工具同分析软件( 例如模拟及验证工具) 联系起来也 是可以实现的。 4工作流过程知识库的使用需要有标准化语言。 5可能需要从一种引擎交互定义到另一个引擎。 为了支持工作流过程定义相互转换，必须要定义一个标准化语言。为了实现 这个目的，工作流管理联盟开发了x m l 过程定义语言( x 儿p r o c e s sd e f i n i t i o n l a n g u a g e ，x p d l ) 。1 。x p d l 使用) 咖。作为过程定义交互的机制，制定了一介公共 转换标准，可以实现内部转换格式和公共转换标准交互映射，并可以根据不同的 需求，利用不同的机制在系统间进行数据转换。 作为工作流过程定义的标准化语言，x p d l 被大多数商业或开源工作流管理系 统支持，作为其工作流模型的标准输入。因此，x p d l 具有其他工作流过程建模表 示法所不具有的通用性。为了理解如何定义工作流过程以及深入讨论本课题的核 6 湖北工业大学硕士学位论文 心之一，即将u m l 2 0 活动图构建的工作流过程模型转化成通用的x p d l ，有必要结 合工作流的基本概念，详细讨论x p d l 在工作流过程定义上的表示法。 2 2 1x p d l 工作流过程定义 x p d l 过程定义实体为过程中其他实体提供上下文信息。过程定义实体是一个 过程容器，为过程管理( 创建日期、作者等) ，或过程执行提供相关数据。3 。 2 2 2x p d l 工作流过程活动 x p d l 过程定义由一个或多个活动组成，并且每个活动都包含整个过程中的一 个逻辑的、自包含的工作单元。一个活动代表一个需要由一些相关资源处理，或 者由计算机应用程序处理的任务。一个活动的范围局限于详细的过程定义。 虚拟活动是一个活动骨架，且不执行任务处理( 因此，不需要为其分配资源 和应用程序) 。但虚拟活动负责在输入转移、输出转移间进行判断，选择路由。 2 2 3x p d l 转移信息 活动间通过流程控制条件( 转移信息) 相互联系起来。每个转移都有三个基本 的属性：源活动、目的活动和转移条件。从一个活动到另一个活动的转移可能需 要转移条件( 用来判断转移是否可以进行) ，也可能不需要转移条件。转移可能产 生一个连续的活动序列，也可能产生一系列并行执行的活动。一个转移离开一个 活动的相关信息( 离开动作) 以及这个转移进入另一个活动的条件( 进入动作) ， 都在相应的活动中进行定义。离开动作是当一个活动要结束、转移要发生时在转 移的源活动中被处理，进入动作是当一个转移要结束、目标活动要开始时在转移 的目标活动中被处理。通过“离开动作”与“进入动作”，可以把与单线程或同步 执行的过程事例的工作流控制，作为相关活动的一部分进行管理，而且还能够保 留转移的简单路由分配功能。一个转移的范围局限于包含这个转移及其相关活动 的过程定义。 2 2 4x p d l 基本元素 x p d l 使用基于) a 也的语法，通过x m l 模式规定。x p d l 的主要元素有；包 ( p a c k a g e ) 、应用程序( a p p l i c a t i o n ) 、工作流过程( w o r k f l o w p r o c e s s ) 、活动 ( a c t i v i t y ) 、转换( t r a n s a c t i o n ) 、参与者( p a r t i c i p a n t ) 、数据域( d a t a f i e l d ) 以及数据类型( d a t a t y p e ) 。 包元素是容纳其他元素的容器。应用程序元素用来规定定义在包中的被工作 湖北工业大学硕士学位论文 流过程调用的应用程序或工具。工作流过程元素用来定义工作流过程或工作流过 程的一部分。一个工作流过程元素由活动元素及转换元素构成。活动元素是工作 流过程定义的基本单元。活动元素通过转换元素连接。活动分为三种类型；路由 ( r o u t e ) 、实现( i m p l e m e n t a t i o n ) 及阻塞活动( b l o c k a c t i v i t y ) 。路由活动类 型是用来表示路由目的的虚拟活动。阻塞活动活动类型用来执行更小的活动集。 活动集( a c t i v i t y s e t ) 表示一个自包含的活动及转换的集合。阻塞活动执行这样 一个活动集。实现活动类型是工作流过程中具体的一步。参与者原始用来规定工 作流中的参与者，例如可以执行工作的实体。数据域及数据类型元素用来规定工 作流相关数据。数据用来做决定或引用工作流外部的数据，并且可以在活动和子 流程中传递。 2 3 工作流概念到x p d l 的映射 每一种工作流过程定义表示法都可以完整表示工作流的基本概念。x p d l 作为 工作流管理联盟制定的工作流过程描述标准语言，则x p d l 与工作流概念问也存在 对应关系。为了详细讨论将其他工作流过程表示法转换成x p d l ，有必要分析工作 流概念与x p d l 概念之间的映射关系。下面将做一个简要的讨论。 2 3 1x p d l 对工作流任务概念的映射 工作流过程定义详细说明了构成工作流的元素，包括活动、转移、应用程序 和过程相关数据实体的定义或者声明。属性可以作为管理相关数据来被说明，也 可能作为运行时数据来说明。一个工作流过程可以作为一个典型子流程的实现来 运行。通常，实体的标识符和名称在其所在的实体范围内有效。标识符在其有效 范围内必须是唯一的。下面的x 札模式的片段是x p d l 中过程定义的规范： x s d ：g r o u pr e f = “x p d l ：d a t a t y p e s f 、 8 湖北工业大学硕士学位论文 x s d ：a t t r i b u t en a m e = “i d t y p e = x s d ：n m t o k e n u s e = r e q u i r e d “b 在这段x m l 模式中，规定了x p d l 中过程。x p d l 中的过程是工作流中任务概念 的映射。x p d l 过程元素为工作流定义中其他元素提供了上下文描述，包含自身信 息( 在p r o c e s s h e a d e r 元素中描述) ，流程制定人和管理者的信息( 在 r e d e f i n a b l e h e a d e r 元素中描述) ，或者是流程运行时需要用的数据( 在d a t a t y p e s 元素中定义) ，比如说初始化参数、流程限制时间、检查点、需要通知的人等。除 此之外x p d l 过程定义描述中可以定义活动的参与者( 在p a r t i c i p a n t s 元素中定 义) ，过程中具体的活动( 在a c t i v i t i e s 元素中定义) 以及活动间的相互转换( 在 t r a n s i t i o n s 元素中定义) 。 表2 1 是w o r k f l o w p r o c e s s e s 元素的重要子元素及其描述： 表2 1 w o r k f l o w p r o c e s s e s 元素子元素 元素描述 a c t i v i t i e s p a r t i c i p a n t s t r a n s i t i o n s i d n a m e 组成过程的活动列表 工作流应用参与者 活动间的转换列表 工作流过程i d 工作流过程名 9 湖北工业大学硕士学位论文 2 3 2x p d l 对工作流活动概念的映射 工作流活动定义用来说明构成工作流过程的每一个基本活动。属性用来定义 活动的控制信息、可选择的实现者、执行分配、运行时的相关信息、运行时相关 数据。另外，数据访问限制、转移判断都可以进行定义。必有属性用来说明活动 的标识和类型；只有很少的一部分属性是可选择使用的。但是在所有的活动类型 中都是有公共用法的。活动的标识和名称在其所在的工作流过程中有效。下列x 札 模式代码片段定义x p d l 中的活动定义： x s d ：e l e m e n tr e f = 。x p d l ：d e s c r i p t i o n 。m i n o c c u r s = 0 “b x s d ：e l e m e n tr e f = 。x p d l ：p r i o r it y “m i n o c c u r s = 。0 “给 x s d ：e l e m e n tr e f = ”x p d l ：d e a d l i n e 。 m i n o c c u r s = 0 m a x o c c u r s = “u n b o u n d e d h x s d ：e l e m e n tr e f = “x p d l ：s i m u l a t i o n i n f o r m a t i o n 4 m i n o c e t u r s = “0 “b x s d ：e l e m e n tr e f _ - “x p d l ：t r a n s i t i o n r e s t r i c t i o n s m i n o c c u r s = 40 “n x s d ：e l e m e n tr e f = “x p d l ：e x t e n d e d a t t r i b u t e s m i n o c c u r s = 60 b l o 湖北工业大学硕士学位论文 在这段x 儿模式中，规定了x p d l 中的活动。) 【p d l 中的活动是对工作流中任务 的概念的映射。工作流是由一个或多个活动组成的，每个活动都是由一个有逻辑 的、自包含的工作组成。活动是由参与者参与的( 在p e r f o r m e r 元素中定义该活 动的参与者) 。其他的可选的信息包含活动是否由流程管理系统自动开始或者结束 ( 在s t a r t m o d e 及f i n i s h m o d e 元素中表示) ，活动相对于同一个流程中其他活动 的对资源的优先级( 在p r i o r i t y 元素中表示) 。活动可以包含一个活动块( 在 b l o c k a c t i v i t y 元素中定义) ，这个活动块执行一组活动，以及活动和活动之间转 移的约束条件( 在t r a n s i t i o n r e s t r i c t i o n s 元素中定义) 。 表2 2 列出了与任务定义相关的元素及其描述。 表2 2 a c t i v i t i e s 元素及其描述 元素描述 b l o c k a c t i v i t y d e a d l i n e d e s c r i p t i o n f i n i s h m o d e r o u t e s t a r t m o d e t r a n s i t i o n r e s t r i c t i o n s 执行一个活动集( a c t i v i t y s e t ) 的活动 说明最终期限，如果到达了最终期限活动必 须运行 活动的简单描述 说明在活动完成时，系统如何运转 虚拟活动 说明如何运行一个被触发的活动 提供更多的约束和转移描述的上下文相关语 义 2 3 3x p d l 对工作流路由概念的映射 任务可能是可选的。也就是说，可能存在仅为某些案例执行的任务。对于不 同的案例，任务执行的顺序可能不同。在x p d l 中用转移约束( t r a n s i t i o n r e s t r i c t i o n s ) 来表示选择路由。下列x m l 模式代码段规范了t r a n s i t i o n r e s t r i c t i o n s ： x s d ：e l e m e n tr e f = x p d l ：j o i n m i n o c c u r s = “0 h x s d ：e l e m e n tr e f = 。x p d l ：s p l i t “m i n o c c u r s = 0 如 湖北工业大学硕士学位论文 其中，j o i n 元素表示说明活动的进入转移，s p l i t 元素表示活动的转出转移 是分路的。 对于j o i n 元素，x p d l 还规定： x s d ：e n u m e r a t i o nv a l u e = “x o r 4 冷 a n dj o i n ：可看作是活动的预处理集合点，直到活动所有的进入转移条件都 满足，活动才被初始化。 x o rj o i n ：只要活动的任意进入转移的转移条件得到满足，活动就被初始化。 对于s p l i t ，x p d l 定义： x s d ：e l e m e n tr e f = 。x p d l ：t r a n s i t i o n r e f s 4m i n o c c u r s = 0 “h 湖北工业大学硕士学位论文 x s d ：a t t r i b u t en b l l l e = 。i d t y p e = “x s d ：n m t o k e n lu s e = r e q u i r e d 6n a n ds p l i t ：定义可能并发执行的、代表这个活动转出转移的线程。如果是有 条件转移，并发线程的数量由每个转移的转移条件决定，这些转移条件的计算是 并发进行的。在a n ds p l i t 情况下，过程事例( 或者过程实例的线程) 会进入到 交叉的、一系列独立运行的线程中，这些线程是由转移条件判断后产生的。如果 在构成a n ds p l i t 的转移中，有一个转移的转移条件类型是o t h e r w i s e ，那么耍进 行两步判断。第一步，除了转移条件类型是o t h e r w i s e 的转移外，对其余所有转 移的转移条件进行判断，包括转移条件类型是o t h e r w i s e 的转移。 x o rs p l i t ：表示活动的转出转移列表，其中转移都是根据转移条件来选择执 行的。选择哪条转移路径，需要根据每个转移的转移条件来决定，按照转移在列 表中的顺序来对转移条件进行逐个判断( 计算) ，满足则执行，不满足就判断( 计 算) 下一个。如果得到一个无条件转移，或者一个转移的条件是o t h e r w i s e ，那么 结束对表中转移的判断。 ， 2 4x p d l 文档的解析或构建 通过以上对x p d l 工作流工程定义描述的讨论，可以看出x p d l 作为工作流过 程定义的标准化语言，对工作流概念的支持是非常完善的。这也为其他工作流过 程建模表示法转换成x p o l 提供了理论保证。只需要其他的工作流过程建模表示法 能够充分表示工作流的基本概念，就可以分析出其与x p d l 的对应关系。然而，要 达到将其他工作流过程建模表示法转换成x p d l 的目的，就必须实现一种读取或写 入x p d l 文档的机制。经过分析与验证，x p d l 可以与j a v a 的x 儿绑定工具有效的 结合使用。 x p d l 文档是形式良好的( w e l l f o r m e d ) x 札文档。因此对x p d l 文档的解析 湖北工业大学硕士学位论文 可以使用任何的x m l 绑定( x m lb i n d i n g ) 工具，将x p d l 文档中的定义的元素映 射为j a v a 对象。 x m l 绑定j a v a 架构j a ) 【b ( j a v aa r c h i t e c t u r ef o rx 札b i n d i n g ) 提供了用 j a v a 处理】函i l 内容的强大、实用的方式“”。j a 】【b 2 o 具有很多优秀的特性：对所 有x 儿模式特性的完全支持、生成更少的用来进行操作的类以及灵活的验证机制。 j a ) ( b 包括一个绑定编译器( b i n d i n gc o m p i l e r ) 及一个绑定运行时框架( b i n d i n g r u n t i m ef r a m e w o r k ) 。 j a 绑定编译器可以从特定的x m l 模式中生成j a v a 类。j a x b 绑定编译器将 x 札模式转换成一组与在x 虬模式中描述的结构相匹配的j a v a 类。这些类用特殊 的j a x ba n n o t a t i o n s 标注，为需要处理的相应x m l 文档进行绑定运行时框架的映 射。 j a x b 绑定运行时框架提供了读( u n m a r s h a l l i n g ) 和写( m a r s h a l l i n g ) x m l 文档的一个有效的及容易使用的机制。它可以将x m l 文档转换到j a v a 对象的层次 ( u n m a r s h a l l i n g ) ，或者相反地，将j a v a 对象层次转换为x m l 形式( m a r s h a l l i n g ) 。 综上所述，这两个组件提供了让j a v a 开发者以j a v a 对象的形式方便地处理 x 儿数据，而不需要知道x m l 处理简单a p i ( s i m p l ea p if o rx m lp r o c e s s i n g ， s a x ) 或者文档对象模型( d o c u m e n to b j e c tm o d e l ) ，甚至是精妙的x m l 模式。 j a x b 对于具有定义良好的舭模式的x p d l 语言来说，具有非常优秀的特性。 2 4 1 编译x p d l 的x m l 模式 为了操作x p d l 文档，首先应该用j a ) ( b 绑定编译器将x p d l 的煳l 模式映射为 一组j a v a 对象。可以使用如下命令( 假定) 【p l d 的瑚l 模式文档名为x p d l x s d ) ： s x j cx p d l x s d pc n e d u h b u t x p d l ds r c 这样便生成了一组用j a ) ( b 2 0a n n o t a t i o n s 标注的j a v a 对象。对于) 【p d l 的 捌l 模式，生成的主要对象及其描述参见表2 3 ： 表2 3j a b x 绑定编译器生成的主要对象及描述 对象描述 e x t e n d e d a t t r i b u t e p a c k a g e p a c k a g e h e a d