（计算机应用技术专业论文）工作流跨组织互操作的研究与实现.pdf

学位论文独创性声明： 本人所呈交的璺位论文是我个人在导师指导下进行的研究置作及取得的研 究或鬃。器我所煞，狳了文中特疑攘以标注黧致谢的逮方努，论文孛不翘含其 他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责任。 论文作者( 签名) ：二琴卜 2 0 0 5 年3 月2 4 网 学位论文使用授权说明 辩海大学、孛蓬辩学技零信惠研究所、国家瑟馆、孛嚣学术裳程( 光盘 版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电予文档，可以采用 影印、缩印或其馓复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容 裙一致。除在保密期内的保密论文井，允许论文被套阅和借阕。论文全部线部 分内棵的公布( 包括刊登) 授权河海大学研究生院办理。 论文作者( 签名) ：2 0 0 5 年3 月2 4 日 作流跨组织互操作的研究与实现 李青河海太学 硕士毕业论文 摘要 传统的工作流技术局限于组织内部的应用集成，对跨组织之间的互操作缺乏有效的支 掩，毽是陵羲囊驳矮豹迅速袭震，跨越缓织懿蹙务往来越来越藏繁，霹缀绞之阈避 亍强麓 工作能力的要求也越来越高，踌组织工作流襁的互操作已缀成为新一代业务集成的迫切需 求。虽然出现了许多工作流程甄操作的解决方案，它们能够部分解决组织之间流程交互的需 求，但是存在诸如暴露内部漉襁、不具有通用性和实现不灵活等共同的不足。 免了麓够纛驻传统王俸嚣赢撵终羲疑点，采焉更蠡灵溪戆方式实凌缳缓闯翦滚程交要 协作，本文提出一种的新的工作流互操作模型，它不同于各种传统的工作流蕊操作的方式。 程此新工作流赢操作模型中，工作流引擎通过w t m c 的接i ：i - - 与外部进行交互，组织之间 采用w e b 服务作为互操作的蔟本单元。此外，该模型还采用了专门的互操作a g e n t ( 注： 零文所说熬“a g e n t ”与逶鬻获为约a 工智能镁域懿“a g e n t ”瓣定义和穰念怒不同戆，严格 来说，此处的“a g e n t “应该悬一种代理或中间件。此处之所以使用”互操作a g e n t “这一 提法完全是为了与w f m c 接口三中的”a p p l i c a t i o na g e n t “相对应。) ，把飘操作逻辑与内 郎嫂务瀛程分离，内部工作流援鼠受责组织熬娥务逻辑，不荧心外部豹互操作关系：面互操 作a g e n t 受责簿毽终豁的组织之闻静互操豫燕蒜。互操伟取方逶遂描述、发奄、查援、绑 定和执行所需翼的w e b 服务来实现工作流跨组织互操作。 通过与w f m c 接口四等其它工作流互操作模型豹比较，可以看出本文提出的基于w e b 臌务帮互操作a g e n t 的工作溅嚣操作模型采髑照务传为基零的交互操作单霓，系统闻鹃界 隈翊分清楚，系统之闯静依籁髓不大，符合藤国驻务斡软伟搿发方法。鑫予作为该模型骜 本互操作单元的w e b 服务采用标准的规范，具有异构跨平台特性，所以不嘲的合作伙伴之 间可以进行无缝的互操作。由于现今的w b 3 1 c 的工作流规范和5 个接口已经媳一个事实上的 王像流产品戆工她标准，两本模型跫通过孵c 熬接霜三来嶷瑗_ 工豫滚滚挽鸟w e bs e r v l e e 斡数据交换，鼠褥最终实珑工作漉的跨缝纸鬣操作，所以奉模型的通用靛强、适用范围 广，只要遵循w f m c 标准的工作流产品都可适用本模型。 哭键词：工作流，工作流互操作w e b 服务，置操作a g e n z ，蹲组织，w f m c z 撵漉跨组织互操作瓣研究与实现李青辫海大学硕士毕业论文 t h e mi sal a r g ed e m a n do fw o r k f l o wi n t e r o p e r a t i o nc r o s s i n go r g a n i z a t i o n 协s u p p o r tn e w g e n e r a t i o nb u s i n e s si n t e g r a t i o n , a l o n g w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to f i n t e r a c ta n dm o r ea n dm o l e f r e q u e n c yo f c r o s s i n go r g a n i z a t i o nb u s i n e s s ，b e c a u s e t h et r a d i t i o n a lw o r k f l o w t e c h n o l o g yd o e sn o t s u p p o r t w o r k f l o w i n t e r o p e r a t i o ne f f e c t i v e l y a n dl i m i t so n a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n i no n e o r g a n i z a t i o n a l t h o u g ht h e r ea r es o m ow a ya n dm o d e lt o r e a l i z et h ew o r k f l o wi n t e r o p e r a t i o n b e t w e e nt w o o r g a n i z a t i o n s t h e s em o d e l a n dp r o d u c t sms o m ec o n l m o nd e f e c t s i no r d e rt or e s o l v et h ed e f e c t so ft r a d i t i o n a lw o r k ：f l o wi n t e r o p e r a t i o na n dr e a l i z em o r ef l e x i b l e w o r k f l o wi n t e r o p e r a t i o n ，t h i sa r t i c l ed e s c r i b e s & n e ww o r k f l o wi n t e r o p e r a t i n gm o d e l 。i nt h en e 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 mu s w e bs e r v i c ea sb a s i c i n t e r - o p e r a t i o nm o d u l e i n a d d i t i o n ，t h em o d e l1 1 s e sas p e c i a li n t e r o p e r a t i n ga g e n tt os e p a r a t et h ei n t e r o p e r a t i n gl o g i cf r o m i n t e m a lb u s i n e s sw o r k f i o w p r o c e s s ，t h a tm e a n s t h ei n t e m a lb u s i n e s sw o r k f l o wp r o c e s so n l yf o c u s o nm eb u s i n e s sl o g i co ft h eo r g a n i z a t i o n , n o tc o n s i d e rt h ei n t e r o p e r a t i n gr e l a t i o n s h i po u t s i d e t h e i n t e r o p e r a t i n ga g e n t sm a n a g et h ei n t e r o p e r a t i n gr e l a t i o n s h i p t h r o u g hw e b s e r v i c e ss t a n d a r d d e s c r i b i n g ，p u b l i s h i n g ，f i n d i n g ，b i n d i n ga n di n t e g r a t i n ga b i l i t y ，t h ei n t e r o p e m t i n gp a r t n e r sr e a l i z e w o r k f l o w i n t e r o p e r a t i o n c o m p a r i n g w i t ho t h e rw o r k f l o wi n t e r o p e r n t i o n a lm o d e l s ( f o r e x a m p l ew f m c i n t e r f a c e4 ) ，w ec a n f i n do u tt h a tt h en e wm o d e lu s e st h ew e bs e r v i c ea sb a s i ci n t e r o p e r a t i o n a lu n i t + i ta c c o r d sw i t ht h e w e bs e r v i c eo r i e n t e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tm e t h o db e c u e s et h eb o u r no ft h es y s t e m si s v e r y c l e a ra n do n os y s t e md o e a n td e p e n do nt h eo t h e r b o c a u s et h ew e hs e r v i c eu s e st h es t a n d a r d s p e c i f i c a t i o n sa n dr e a l i z e st h ei s o m e r o u sp l a t f o r m - c r o s s i n gf e a t u r e ，t h ed i f f e r e n tp a r t n e r s c a l l r e a l i z ew o r k f l o w i n t e r o p e r a t i o n b e c a u s e t h ew o r k f l o ws p e c i f i c a t i o n so fw f m ca n df i v e i n t e r f a c e so f w f m ch a v ea l r e a d yb e e nt h ei n d u s t r ys t a n d a r di nd e e d , t h en e wm o d e li nt h i sp a p e r u s e st h ei n t e r f a c e3o fw 粼协c o m l t l u n i c a t ew i t ht h ed a t af r o mt h ew e bs e r v i c e 。t h e nr e a l i z e t h ec r o s s i n go r g a n i z a t i o n sw o r k f l o wi n t e r o p e r a t i o nf i n a l l y s om en e ww o r k _ f l o wi n t e r o p e r a t i o n a l m o d e li sv e r yc o m m o n ，a n dc a nb ea p p l i e di naw i d er a n g e , t h a ti st os a y ，a n yw o r k f l o w p r o d u c t s c a nu s et h en e w m o d e l ，o n l yi tc o n f o r m s t ot h ew f m c s p e c i f i c a t i o n s k e yw o r d s ：w o r k f l o w , w e bs e r v i c e ，i n t e r o p e r a t i n ga g e n t , c r o s s i n go r g a n i z a t i o n 2 - i - 作流跨组织互操作的研究与实现 李青河海大学硕士毕业论文 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 在网络时代，企业需要采用适应变化、面向w e b 的战略。企业通过各种业务过程向外 界提供产品和服务，从而实现其目标。因此，企业业务过程的效率成为企业赢得基于时间 的竞争( t i m e b a s e dc o m p e t i t i o n ) 的关键 1 5 。工作流是企业业务过程的计算模型，即将相应 的业务逻辑和业务规则在计算机中以恰当的模型进行表示并对其实施计算。业务过程是若 干业务活动的集合，这些业务活动按照一定的规则前后连接在一起，相互互操作，以便达 到一个共同的目标。业务活动则是能够完成特定功能的一个实际环节，它在信息系统中通 常针对具体的应用逻辑。 工作流技术作为现代企业实现过程管理与过程控制的一项关键技术，为企业的经营过 程提供了一个从模型分析、建立、管理、仿真到运行的完整框架。同时，工作流管理系统 特别是基于w e b 的工作流管理系统，通过一套集成化、可互操作的软件工具为这个框架提 供了全过程的支持。经过几十年的发展，工作流技术己逐渐走向成熟，至今已被应用于银 行、电信、医疗保健、生产制造等诸多领域1 8 ，1 9 ，2 0 。 i = 作流管理系统的应用背景决定了其用户工作在不同的软、硬件平台之上，分布在不 同的地理位置。为了利用工作流管理系统支持企业之间业务过程的互操作和集成，消除企 业之间的业务过程因为信息载体或信息表示方式的不同而引起的停顿，企业之间的工作流 管理系统需要集成和互操作。这就需要扩展传统的企业工作流管理系统的功能，以便能支 持跨组织的工作流互操作 1 6 1 。目前工作流产品种类繁多，尽管出现了支持组织合作的、 基于w e b 的工作流产品，但要求不同的企业采用同种工作流系统是不现实的，集成各种遗 留系统和系统之间的互联性才是解决问题的关键。针对这个问题，工作流管理联盟 ( w o r k f l o wm a n a g e m e n t c o a l i t i o n ，w f m c ) 制定了工作流互操作标准( w o r k f l o w i n t e r o p e r a b i l i t y a b s t r a c ts p e c i f i c a t i o n s ) 和两个数据交换标准f w o r k f l o w i n t e r o p e r a b i l i t y m i m eb i n d i n g 和w o r k f l o wi n t e r o p e r a b i l i t y w f - x m lb i n d i n g ) ，为工作流产 品的互联提供了基础和技术保障。这种互联促进了电子商务的发展。 1 2 工作流互操作的研究现状 跨组织的工作流互操作通常涉及分布在不同地域的资源，需要通过协调多个参与 者、组织的活动和计算机应用程序来协同完成。实现组织之间、组织内部成员间的协调工 作以达到业务的整体目标是跨组织工作流管理系统的出发点。而传统的工作流技术局限于 企业内部的应用集成，对跨组织的工作流互操作缺乏有效的支持，但是随着互联网的迅速 发展，跨越组织的业务往来越来越频繁，对组织之间进行互操作的能力要求也越来越高， 对跨组织的流程互操作的支持已经成为新一代业务集成的迫切需求。对于工作流互操作问 题，特别是跨组织工作流互操作问题，无论是学术界还是产业界都进行了或正在进行了艰 椎瓣踌组竣互搽俸静磷究与实壤牵专洱海犬学硬士攀救谂文 营鹩努力，势激褥了榴瘟翁簸襞，连产生了耀美熊支搀王佟滋甄撵捧熬王俘漾产舞移签鑫 的流程协作语言。 1 2 。l 学术赛磷究褒羧 1 、w f m c 鳇攘墨4 互操终貘塑 程w f m c 提供的参考模型中。接口4 专门供流程之间的互操作使用。提供这个接口的 妻袋舄标是傻不弼的舞发巍提供的工作流黟鼎辘够进行甄操作。这个接鼹提供了一些数撼 变换的a p i ，这些a p i 提供了袄一个工作滚流橇谤闻另一个工作流流枫中控锄釉应用桶荧 数攥稳蕤力。个溅规孛憨濂艇霹疆寰动、奁谗、孛止。耋痿菇 一个溅瓿孛戆藏褒，w 以共攀流程掇制数据和相哭数据( w r d ) ，两个工作流机可以协作完成同个工作流流穗， 不弱的淀规审燕在执行的秀个流穗是通过游患机制实现控铷【2 】。 w f m c 的缓日4 互操作模型的不足在于：接蹦4 提供的这螫苴搡俸髓力面岛于不同鸵 ：d 鼯瀛漉视之蠲熬羹操俸，安聚对双方垫缀共事漉程控粼弱攘美数据，甏搡褥鞭方磐矮凳 全知道对方的内部流程定义，这会导致企业的秘密可能全部暴露给竞争对学。 2 、e b x m l 静置搽捧解决方寨 e b x m l ( e l e c t r o n i cb u s i n e s su s i n ge m e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) ，幽u n i c e f a c t 靼 o a s i s 共同发起，目的是擒供一种歼放的、萋予x a m l 雏基础絮构，使奄业能够以一种w 亘操作、安金辩1 致的方式使用全球的电予业务倍息框架。遵过e b x m l ，企业阃能够通过 搽准酌方式变换韭务信惠、协落爨荔关系，采用邋闵静穷斌传遂数据激及鑫义、注礁、监势 漉程5 1 ， 在e b x m l 椴架中，甄操作积方交换娥务协作上下文倍患的方法可以通过协作协议椴 架( c p p ) 来描述。双方达成的条约可以表达为执作协议条约( c p a ) 。e b x m l 协作椴架 鞠协议靓范赫述了赘易伏伴之簿献事韭务往来的特点，静俸协议耩架( c p p ) 定义了一方麓 溃惑交换能力t 秘槔秘议条约( c 飘) 是交豢段方便臻它截备鑫c p p 驰子蕊遮戏豹一个协 定。c p p 和c p a 都包含了传输、消息安全限制以及对业务流程规范绑定的细节，这些细节 定义了双方从事菜一特定电予业务拇律豹甄操作情况【5 1 。 e b x m l 的簋操作解决方案的不足在予：e b x m l 虽然攥供了整套宠整的彀子商务解 决方案，毽燕宅静藏蠲范蓬爝壤平蔡一定领域之蠹，采用的互掭终技寒馒阕囊蠢敬特定懿 准( c p a 、c p p ) ，不具有通用性，特别是w e b 服务成为新的业务集成和业务葳操作的举 段之魑，这矜4 # 遗鲻蛙违背下一代鬣囱强务瓣鹱转舞发方漩。 3 、基乎x m l 文档的互操根技术 x m l 标准舞离度可移禳性和w 重用文档中的各种数攒提供了标准的描述褫籁，使数 摧更易于移槭到任何计算机或软件包【1 2 】。工作流管理联盟的规范“t h ew o r k f l o w s t a n d a r d 一n t e r o p e r a b i l i t yw f - x m lb i n d i n g 裁楚一个雳躐俸轰z 俸漉囊撩律静数据交换 檬准，它具有如下特点： 一个结构他的、格式莨好的x m l 文裰，由游干各消崽结构构成，每个消崽包含消意 头和消息数据。 6 工作流跨组织强操作的研究与蜜城李青辫海大学硕士毕妲诧文 同步和异步的互操作处理能力。 独立、平台无关、系统无关的传输机制。 由于使用x m l 和动杰工作流上下文数据，具有良好蛇扩震性。 秀了在系统之翔捷翊w fx m l 撬范避舒互摄律，必须蠹互操捧双方翻定一个包含备蠡 需求及细节信息的互操作合约( i n t e r o p e r a b i l i t yc o n t r a c t ) ，通常这个合约巾含有连接性和安 全性内容：姆特定工作流过程定义相关的上下文( c o n t e x t ) 数据、结果数据的数据格式； 以及放调用拣工作流过程定义f 3 】。 尽管露穗当多静工 筝流研究者期工作流厂褒正畿研究幂】设计遵循m l ew o r k f l o w s t a n d a r d i n t e r o p e r a b i l i t y w 矗x m lb i n d i n g ”规范的基于x m l 的工作流量操作技术，但悬该 技术也有如f 的不足 8 】 9 1 ： 互操律孵，互操作双方交互的是缪定予 下p 之上的缝x m l 文档，藤不是箨些袋弼诸 如x m l * r p c 、b l o c k s ( b x x p ) 、s o a p 、x p 等於标准化或工韭纯的通信协议。 互操作时，它不能获取厦操作方的一个给定工作流过程定义的工作瀛过程实例列袭。 互操作时，它不能将曩操作一方的某蟪资源( r e s o u r c e ) 注册到互操作的另一方上，以 便当互搽撵瓣贯一方戆状态发生改交或菜个事件发生释立霹囱互操传一方发出逶戋耩赌 息。 互操作时，对于给定的工作流过程实例，它不能设定任意数目属性的值。 互操作时，它不能获取飘操作方的已缀发生的事件列袭。 w f - x m l 援范熬元溪喜( m e t a - l a n g u a g e ) 爨涎臻斡是d t d ( d o c u m e n tt y p e d e f i n i a t i o n ) ，丽不是燹灵活，适用性更强的诸如w 3 cx m ls c h e m ad e f i n i t i o n l a n g u a g e ( x s d l ) 、s e h e m a t r o n ，r e l a x ，t r e x 之娄的元语言。 4 、基于工作流视图( 或基予角色) 的互操作技术 翦蠢已经说甓跨疆绥羔终涟互揉侉涉发副多个参与缀织，为支搏簿缝缓工终瀛互搽 作，基于工伟流视图豹互操作技术的一个撼本要求是让个授权的外部参与者只能存取和 使用一个工作流程的与之相哭的部分，而不能存取其他朱授权、非必要的信息。该技术超 源= f 联邦对象数据库的视图概念，使用工作流视图作为跨缀织工作流互操作的基本机制。 一拿工雩# 滚裰强是一个工撵浚过程定义鲶缝鞠正确豹子集( as t r u c t u r a l l yc o 玎e c ts u b s e t ) i s 。 它使用工作流视图的概念来在工作流管理系统之间实现互操作，使交互方实现一种灰盒模 式的互操作( 即可在一定程度上存取对方的内部信息) 1 7 。 工作流襁图鲍组件包括：过程流圈、输入输出参数、对象、规划、事件、异常和髯常 经理程痔，掰蠢这些蠡来鑫予或漂生予漂戆的工 # 流。每个工作漉程銎都必须棱指定洽一 个或多个可存取的角色，只材制定的角色可以存取指定的工作流视图。甄操作的各方可能 属于不同的角饶，所以它们可能有不同的存取权限，这导数在同一个商务过程中互操作备 方可能会有不蹲的工作流视嘲。一旦互操馆双方决定进褥曩操作，它l f 】必须达成一个互操 作协议，蓄巍岱顽决定互操俸参数篷，然螽禳据互操作秘谈产生各自的工僚流视图。 基于工作流视图( 或基予角色) 的互操作技术不足在于：由于互操作协议必须指定部 分互操作的细节，从而使互擞作双方的内部流程细节被暴鼹出来。另外一且互操作协议改 变必须重薪生艘嚣自的工作流襁圈，灵活慈铰差。 7 佧流跨组织互操作的研究与实现 李青 可潜大学硕士毕业论文 1 2 2 产业界研究现状 目前很多公司都提出了然于w e b 服务的豆操作解决方寨或互操作协作语言，这些方案 包摇疆m 熬w s f l ；玛瓣、m i c r o s o r 、b e a 等釜霉搀爨的b p e i a w s ：s u n 、b e a 、 i n t a l i o 、s a p 提出的w s c ! ；l i p 公司提出的w s c l 等。下丽介绍一下这几种工作流产品蕊 操作的主要实现方案及其特点。 l 、w s f l w s f l 2 u 是i b m 开发懿一释基于w e b 蕊务互操作魏渡疆接连语言。在w s f l 中，襻 在两种模型，流模型( f 1 0 wm o d e l ) 实现内部业务流程的执行顺序，实现相兼的业务逻辑， 并发布( e x p o s e ) 相关的互操作w e b 服务；企局模型( g l o b a lm o d e l ) 把流模型联系起来， 描述各个流横溅之闻发布的w e b 服务的互搽作关系，这种嚣操作关系仅仅楚w e b 服务端鼹 之翘耱映瓣，w s f l 静模型中挺这种映射教在内部戆韭务溅程之中实现 2 2 1 。 2 、b p e l 4 w s b p e l 4 w s 2 3 继承了i b m 的w s f l 和m i c r o s o f t 的x l a n g ，b p e l 4 w s 支持可执行的 炷务漉穗和接象鲍韭务漉援【2 4 】。可撬行黔淡程描述了要撩佟方鳃 - 为，戴是遥常所说懿 私有业务漉程。抽象的流程撼述了互操作备方鲍业务协议，指明了互操律方公共糟息的变 换。抽象流穰不能执行，也不描述内部业务流程的细节，只是提供服务的编排。这种编排 描述了一个业务流程外部可见的行为，这种章予为是通过内部的业务流程来嶷现的。 3 、w s c l w s c i 2 5 是一种描述w 曲服务互操作的语言，它定义了参与互操律的w e b 服势之间 的消息编排。w s c l 只描述w e b 服务之间可毗观察或者可视的行为，没有定义可以执行的 业务流程，只描述了参与者的消息交换。w s c i 类似于b p e l 4 w s 的抽象流稷，它们都描述 公莛夔瀵患编撵瑟4 】。在w s c l 之上霹鞋慕蠲多静监务滚疆谗言寒窭瑷w s c i 绉透豹编撵， 翻：如b p m l 【2 6 】、w p d l 等这些语言加上w s c i ，类似乎b p e l 4 w s ，它们同样也是邋进 内部业务流程来实现互操作编排的。 在w s c i 的模型中，弗没有提出会话逻辑和业务逻辑的分离，它舅雾的体现的是一 静撞象煞互攥终攒逮，这释熬象戆耱律攒遮约寒了互操 筝双方赫癌蒸建务流程匏羚蒸可楚 行为，这种外部可见行为是用内部业务流稷来实现的。 4 、w s c l w s c l 楚h p 公司提出蛉w e b 服务会落搂述语言。w s c l 类似于w s c i ，它们都是描 述w e b 疆务戆， 帮可觅行为熬编箨，w s c l 池较簿单，毽麓w s c l 挺窭t w s c l 兼容w e b 服务器的概念，通过w s c l 兼容的w e b 服务器提供会话支持，w s c l 分离业务逻辑和会话 逻辑，服务供戚商和软件开发商能够简化开发过程。w s c l 岛w s c i 的区别在于w s c l 不 双仅描述了服务啦终部可觅褥必，薤且提出了会话逻辑与娥务逻辑分离驰概念。它可默镁 容易的映射参l 释释互操作攘型。 1 2 3 研究现状小结 从工作流研究现状的分拼巾可l ；褥知传统的工作漉系绫_ 主要提供维织瞧郝的滤程堂撵 甚 ! 三堡亟堕堡堡至塑堡塑翌窒墨壅婴! 奎童 塑塑查堂堡主生! 堕薹一 作或应用集成，但是随着互联网的迅速发展，跨越组织的业务往来越来越频繁，对组织之 间进行互操作的能力要求也越来越高。纵观现在各种各样的流程互操作解决方案，虽然能 殳消息 掩一 消息 v 消息 0 坩胡嫩蠛b 图1 4 传统的工作流程互操作示意图 1 、组织之间的交互集成在组织内部流程中，组织内部流程完全暴露在外，组织的秘密暴露 给竞争对手，同时这种交互互操作方式缺少灵活性，当组织之间的交互行为发生变化，需 要重新开发组织内部流程。 2 、目前的各种交互方式大都采用基于消息交换的互操作方式，而现在组织之间没有一种 通用的消息描述机制和消息通讯平合，不同的组织有不同的描述形式，采用不同的通讯平 台，这些因素制约着组织之间的互操作。 3 、而那些基于w e b 服务的互操作解决方案大都不能够应对组织在现代环境下业务快速变 化的需求，当互操作关系发生变化时，必须重新开发和部署整个流程；采用的互操作技术 使用自己定义的特定标准来进行互操作，不具有通用性。 1 3 论文的主要工作 鉴于工作流管理联盟的工作流互操作标准以及其他一些大公司的流程互操作模型都存 在着一些关键性的问题，如必须把企业工作流程暴露给互操作方( 可能是竞争对手) ，流程 之间的互操作不灵活等。w e b 服务和a g e n t 中间件代理技术的到来，为工作流互操作提供 了一个新的手段，本文为解决这些问题，提出了基于w e b 服务和互操作a g e n t 的工作流跨 组织互操作模型，并据此实现了个原型系统。 本文工作主要围绕工作流互操作中以下几个方面的问题展开研究： 首先介绍和分析了当前各种工作流互操作模型中的特点及其存在的问题 提出新的基于w e b 服务和互操作a g e n t 的工作流互操作模型 根据本文提出的基于w e b 服务和互操作a g e n t 的工作流跨组织互操作模型，本文实现 了一个原型系统，并给出该原型系统的u m l 框架图。 在开源工作流项目e n l a y d r a - s h a r k 和o p e n , l o w 上对该原型互操作系统进行了测试和评 估。 将新的工作流互操作模型与其他传统的工作流互操作模型进行了比较。 9 工摊流跨组织互操作稳勺研究与实现 季青河海大学 硕士塾i 垒_ 塞 1 4 论文的缎缀 惫文分为六个章节米阐述： 第一章奔缨了零文瓣技术鹜襞及研究意义，详细分辑了工终濠互操作鲍磺究现状，嗣 辩筒蕈地奔蹈了论文的主要工作及内容缓数。 第二章介绍了工作流技术和w e b 服务的概念，j a x m s a a j 技术。 第三章提出了一种新的基于w e bs e r v i c e 和亘操作a s e m 的工作流互操作模型 蒡四章根据掰瓣工俸滚互搽俸援型实现了一个基于w e bs e r v i c e 靼互操 # a g e n t 熬工伤 流跨组织互撵作的原型系统。 第五章通过比较新的工作流强操作模型与就他工作流互操作模型或方法，指出新的互操 作模型对其他模型的改进和优越之处。 繁走章对耨豹王佟凌互搡卡擎攮墼进行了慧结，势说甥该横型匏甭是之鲶辩骞凳迸一步 研究和解决的地方。 1 0 王律滤跨缎纸互操终豹研究姆实琏李聱浮海走学磺士毕韭论文 第二章工作流藏w e b 服务技术 工伟流已缀被越来越多的渡界采髑为商煦应用鞠开发静关键技术，它的主要特征是自 幼执行包括人员和应用柱内的业务流穰。工作流早期的应用主要集中在保险、银行、立法 以及管理等领域，随着赢联两静普及，越来越多的企娩之间通过i n t e r a c t 进行业务合作，飙 而出现丁工作流豆操作的需求，同时也产生了相应的技术。w e b 服务和a g e n t 技术的出现 和发展，为企业应用集成和工作流互撵作提供了新的机通率章首先概述w f m c 工作流参 考模型，然后介绍了w f m c 的工作流腰操作解决方案，接着概述w e b 服务，介绍w e b 服 务的体系结构、s o a p 协议、w s d l 语言以及u d d i 技术。紧接着又简要介绍了其他的一些 技术。最后对存在的问题作一个总结。 2 1 工作流技术 王 爹流楚一类能够完全或麓部分爨动执行豹韭务过程，搬据一系瓢过程藏羹疆，文档、 信息或任务能够在不同的执行者之间传递、执行。工作流管理系统通过管理工作活动的次 序，为不掏的活动分配帮谣用相关的人员或资源，摄供韭务流程静遗程自韵纯执行 j j 。 从7 0 年代末的办公自动化系统剿现在，工作流管理系统已经发展了相当长的时间。今天， 律流系统筏应耀在各种不同静环境中，瓿办公环境中以文秘为中心豹协弼处理过程到企 业应用集成领域中应用数据流的自动化处理。目前，很多软件发行商都提供丁工作流管理 系统的产品，不阐的软件供应商提供的产品势剐强调不同的功能特点，用户也采用了不同 的工作流产品来满足各自不同的需求，然而，由于缺芝共同的标准，不同的工作流产品之 间无法艘在一愁工作。为了解决这个问题，工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n t c o a l i t i o n ) 提出了一个参考模型，期望在不同的、异构的工作流产品_ 之间能够协作，蠼加工 作流应用和其他 t 服务之间的熬台度，比如电子邮件和文档镣理等，以此提高工作流产品 的使用效率f 1 3 】。 2 1 1 工作流参鹰模型 工穆漉管理组织子1 9 9 4 年发布了工诈波系统参考模型( w o r k f l o wr e f e r e n c em o d e l ) ， 详细描述了工作流系统的各个组成部分，并且定义了备部分的功能及相互之间的接口，如 噬l 所暴 1 1 ， l i t1 工终漉参考壤挺 工俸澈跨蛆缀簋撵捧静研究与实现李膏溺海大学硕士攀篷论文 在逡令参考模型审，定义t5 个攘曩，势裘是f 1 4 j ： 1 、流程建横，定义撩 ( i n t e r f a c e1 ) 接舞1 定义涉及将铃帮工暴生成戆流翟定义俦递绘工终滚；l 擎。w f m c 遴过萁麓毒静 流稷定义语言( p r o c e d e f i n i t i o nl a n g u a g e ) 来描述这个接口的定义。 2 、工作流应用编襁接口( i n t e r f a c e2 3 ) 接口2 和3 包禽w a p i s ( w o r k f l o wa p i s 支持按1 32 和3 的工作滚管理产晶可| 2 上实 现前端应用 前端应用可以访问工作流撇务。通常由工作流产晶开发者和工作流系统熊成 商( w f s i ) 实现，目标是集成工作流和其他桌搿应用。w o r k f l o wa p ! s 允许工捧漉任务集 成通用的桌面任务。通过这些a p i 调用，工作流系统集成商就可以实现一个简单的用户界 直和功能集，露不必考虑巴有的工作滤管理系统。w a p i 调用w 以由多耪语言实现。 3 、工作流驻操作接口( i n t e r r a c e4 ) 接霉4 攘述不嚣工捧流产蠡的互操侮性。一般互撵作必矮窍两个主要方嚣：( 1 ) 流程 定义或子集的公共解释；( 2 ) 运行时期对各种控制信息转换，和在不同实施服务之间传递 王终藏辐关数据窝癍爝数摄羲支簿。一个工作瀛g 擎可敷选择、实恻化和魏幸亍其饱工作流 引擎的流稷定义。请求工作流引擎可以传递相关藏应用数据、接收返嘲状态信息和调用处 理满毪麓结榘。该接叠淹互佟流系统集成商( w f s i ) 设爱，一方面是工作流引擎之间的通 信的需要，同时也是审核数据的需要。w f m c 在其强操作抽象规范( i n t e r o p e r a b i l i t y a b s t r a c ts p e c i f i c a t i o n , w f m c - t c 一1 0 1 2 ) 中按照律系结构和工作流；| 擎的所实现舶序列化操 作特性将工作流互操作级别分成8 个，t 鼠现在这种划分方法已经不是很科学，或者说悬划 分稀准模糊了。 4 、管理和救控接i ：1 ( i n t e r f a c e5 ) 接口5 描述异构工作流产品之间的数据一致性审核。在流襁实例韧始化和运行时，会 产生许多蘸业用户感兴趣黝事馋，铡如：w a p 事转、工撵漉恣郝引擎操作和其镳系统及应 用的功能。避过这贼信息商业用户可以知道发生了哪些工作流管理的商业操作。审核信息 口霹啦鼹来分摄又霹鞋描述处理淀疆戆敬态迁移痿患。 在这个参考模型中，还定义了五个主要部分：流程建模定义工具、工作流执行服务 器、工俸流管理秘i | 燕控工其、工依流客户端应用鞠被箕调用豹藏掰程痔。下面对这凡个部 分做一个简要介绍。 i 、流程定义工兵( p r o c e s sd e t m i t i o nt 0 0 1 ) 流程定义工具绘用户提供了一种对实际业务过程进杼分析、建模的簪段，井生成波务 过程舶可被计算机魁理的形式纯描述( 过程定义) 。这落是流程建立时的主要功能。过程 定义工具与工作流执行服务之间的交互是避过接1 2 1l 完成的，它为实现慰工作流过程定义 翁访问( 如建立、修改、莉除等) 提供了一致的方法。 2 、王佟流捷孬服务嚣( w o r k t l o we n a c t m e n ts e r v i c e ) 工作流执行服务器是指包含一个或者多个工作流引擎( w o r k f l o we n g i n e ) 的软件。它 霹跌裁建、整理纛捷舒工锋滚实爨。静霾黪艘震逶进w a p i ( w o r k = 耋1 0 w a p p l i c a t i o n 1 2 工作流跨组织互操作的研究与实现李青河海大学硕士毕业论文 p r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ) 与其交互。工作流执行服务提供流程实例化、激活活动的运行环 境，由一个或多个工作流引擎负责对外部资源的交互或解释。 3 、工作流管理和监控工具( a d m i n i s t r a t i o n m o n i t o r i n gt o o l s ) 管理和监控工具允许同时监管不同的工作流引擎。不论工作流运行在什么样的工作流 系统之上，应该可以获得全局的工作流状态视图，这样就要求实现一组用于管理目的的功 能，如安全、访问控制以及认证等，这些功能是由工作流管理和监控工具提供的。 4 、工作流客户端应用( w o r k f l o wc l i e n ta p p l i c a t i o n ) 工作流客户端应用和工作流引擎之间的交互通过操纵工作列表( w o r k l i s t ，即工作流 引擎指定给某一用户的工作项集) 。工作列表中活动的工作项( 比如已经加载该应用，或 者已经与工作流相关的数据相关联) 可以在工作流客户端应用或者终端用户控制之下。 5 、被调用的应用( i n v o k e da p p l i c a t i o n ) 任何一个工作流管理系统实现方案都不可能调用所有可能的应用，因为这些应用可能 存在于异构的产品平台之上。这就要求有一种方法，可以将异构平台和网络环境的应用和 工作流相关数据以一种通用的格式或者编码描述。工作流使能应用工具( w o r k f l o we n a b l e d a p p l i c a t i o n s ) ，就是用标准的w a p i 和工作流实施服务进行通讯，接受应用数据和信号井 响应活动的事件等等。而a p p l i c a i t o na g e n t s 包含了各种各样的方法调用，通过一个标准的 接口与工作流实旌服务交互。这两种方式应用激活见图2 。 图2 接口3 一一被调用的应用 2 1 2w f m c 接口4 的工作流互操作规范及模型 w f m c 的接口4 定义了4 个互操作工作模型，下边就来描述这4 个互操作模型。图中 用矩形表示任务或活动【2 】。 l 、模型1 一一锁链式( c h a i n e d ) 这个模型中，过程a 中的一个连接点a 4 连接到过程b 中的个连接点b 2 。它支持在 两个工作流引擎的环境中传递一个任务，这个任务会在第二个环境中独立执行，不需要同 步。可以使用使用一个网关式应用功能来实现，网关负责处理数据格式转换过程和名称 映射等，例如在两个工作流引擎中使用标准a p i 调用。如图4 所示。 工体流跨组织互操作盼研究与实现李青河海太学硕士毕业论文 匿4 镬镰式互操作 2 、模型2 一一予过程嵌套( n e s t e ds u b p r o c e s s e s ) 一个过程w 以在全部在一个工作流引擎藏围内执行，封旋娥父过程的一个任务往一 个与撬簿父过程誉麓戆羲杼黢务器孛运行。丧父过程纛封装予；霪震闭存在一个等缀蓑系， 这种等级关系可以延伸到很多屡，形成嵌套子谶程。 图5 子过稔嵌套互操作 3 、模型3 一一p 2 p ( p e e r - t o - p e e 曲 这是一个在一个过程中竞全混台不同工律流g | 擎的模型。过程是透明的愈任务到任务 的推进的，不需嚣用户的或管理员的参与，交蕊只在工作流引颦间存在。熏求两个工作流 引擎都必须支持公按的通信a p i 集，并且两者都能解释一个公菇的过程定义，而且工作流 援关数据弱痤瑁稔滓数据也要熊凌雾静工终渡g | 擎中传递。 回 嚣6 托l 式嚣操痒 4 、模型4 一一平杼筒步( p a r a l l e ls y n c b r o n i z e d ) 在异种工作流引擎中独立执行的两个过程意间有一个同步点。同步需要一鲢每个过程 都达到其执行序列中的一个预先定义的同步点，勰撤发一个公共帆制。它可耀予在交叉执 1 4 王作滤跨缎织飘撵撺蝌研n 一 行的线程申进行过程时间鬻摊，在不同静过程实铡闻传递工作流招荚数撼等( 如胬7 掰糸) 、螽 奈 鬟7 乎抒嚣步式蔓摄器 w f m c 所提供躲4 种露操作模型是专门供流程之阗鹣匿操作使用。4 种互操作横黧部 是在接口4 中提供的，提供这个接口的主骚目标是为不嘲开发商提供的王作流产晶之闻秃 缝的传递工作顷。这个接蛸提供了一些数撂交换的a p i ，这些a p i 提供了驭一个工作溅日 擎谤瀚舅一拿工稼渡 擎中控裁窝蘧臻耱差羧握翦能力。一个； 肇串熬滤程冒鞋痿裁，燕 淘另井一个s l 擎中躺流程，它们可以接攀流程控钢和相笑数据，可诅传遂工作颈，两个引 擎之间可以溉操作完成一个流程，不同引繁中执行的两个流程之间可以邀过消息实现同步 舰制等等门，接口4 提供的这稃互摄作模型都是面向= l ：不海的工作漉g l