（计算机系统结构专业论文）基于net的工作流管理系统研究与设计.pdf

摘要 摘要 工作流是业务流程的计算机化或自动化。工作流管理系统是一个软件系统， 它完成工作流的定义和管理，并依据在系统中预先定义好的工作流逻辑进行实例 的执行。工作流技术要解决的主要问题是为实现某个业务目标，利用计算机系统 在多个参与者之间按照某种预定规则自动传递信息、任务、文档。 本课题首先简单介绍工作流的国内外发展现状，工作流产品的发展及缺陷。 其次，介绍了n e t 框架、w e b 技术、c s 和b s 框架、x m l 技术的特点。以及工 作流与工作流管理系统的相关知识，研究了工作流管理系统特点，对工作流参考 模型过程定义、工作流执行服务、管理监控工具、接口等方面进行了分析。接着， 设计了基于n e t 平台和w e bs e r v i c e 的工作流管理系统模型。涉及工作流管理系 统的过程定义和流程模型接口、管理和监控工具、数据库表的设计。最后，介绍 流程模型的解析和持久化、流程监控机制的实现，重点介绍工作流引擎的执行功 能模块的实现。 由于当前大多数工作流管理系统在实际应用中可集成能力差，n e t 平台对w e b 服务的支持相对比较完善，所以利用w e b 服务来实现一个基于n c t 工作流管理系 统。在本系统中，客户端是w 曲应用程序，用户通过浏览器登录并调用客户端， 然后客户端调用工作流引擎所提供的相应接口实现和工作流引擎的通信；分布在 网络中各节点上的工作流引擎处在对等地位，它们通过w e b 服务调用相应的接口 来实现它们之间的通信。这种基于w e b 服务的方式增加系统的可扩展性和可集成 性。 关键词：工作流管理系统，工作流引擎，x m l a b s t ra ( t w o r k f l o wi st h ec o m p u t e r i z a t i o no ra u t o m a t i o no fb u s i n e s sp 噬 o c e s s w o r k f l o w m a n a g e m e n ts y s t e mi sas o r w a r es y s t e mw h i c hi d e n t i f i e sa n dm a n a g e st h ew o r k f l o w o fe n t e r p r i s e 1 1 1 ep r e d e t e r m i n e dl o g i ci nt h es y s t e ma c t s 嬲a b l u e p r i n tf o rt h ew o r k f l o w s t e p s i tm a i n l ya c h i e v e st h eg o a lt h a tt r a n s f e rd o c u m e n t s 证也s o m es c h e d u l e dr u l e s ， i n f o r m a t i o no rt a s k sw i t hs e v e r a l p a r t i c i p a n t s , u s i n gc o m p u t e r s f i r s t l y , t h er e s e a r c ht r e n do fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e ma th o m ea n da b o a r d a n dt h ed e v e l o p m e n to ft h ew o r k f l o wt e c h n o l o g ya n di t sd i s a d v a n t a g e sa r ed i s c u s s e di n t h et h e s i s s e c o n d l y , t h et h e s i si n t r o d u c e sc h a r a c t e r i s t i c so f n e tf r a m e w o r k , w e b t e c h n o l o g y , b sf i a m e w o r ka n dx m lt e c h n o l o g y 1 1 1 i 】旧l y , t h i st h e s i si n t r o d u c e s c o n c e p t so fw o r k f l o wa n di t ss y s t e m rr e s e a r c h e so nt h ew o r k f l o wr e f e r e n c em o d e l p u tf o r w a r db yw f m c ，i n c l u d i n gi t sa r c h i t e c t u r e , p r o c e s sd e f i n i t i o n , w o r k f l o w e x e c u t i o ns e r v i c e , m o n i t o ra n dm a n a g e m e n tt o o le t c a tl a s t , t ob u i l das y s t e mb a s e d o n n e ta n dw e bt e c h n o l o g yi st h em a i nc o n t e n to ft h i st h e s i s a u t h o rd e s i g n st h e p r o t o t y p es y s t e mb a s e do n n e t t h et h e s i ss h o w st h ed e s i g no ft h ep r o c e s sm o d e la n d i t si n t e r f a c e s ，o p e r a t i o nm e c h a n i s mo fw o r k f l o w 伽l g i n e , c l i e n td a t a b a s et a b l e sb u ta l s o r e a l i z a t i o no fd a t ap a r s i n g , p e r s i s t e n c ed a t aa n dm o n i t o r i n gm e c h a n i s m t h et h e s i s e m p h a s i z e so nd e s i g na n dr e a l i z a t i o no f w o r k f l o we n g i n ea n dt h et a s ka s s i g n a t i o no f t h e e n g i n e a tp r e s e n t , b e c a u s em a n yw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m sa r el a c ko ft h ea b i l i t yo f i n t e g r a t i o na n dw ec a ni m p l e m e n tw e bs e r v i c ea p p l i c a t i o no nt h e n e tp l a t f o r m ，w e d e s i g naw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do n n e tb yu s i n gt h et e c h n o l o g yo fw e b s e r v i c e i nt h i ss y s t e m ，t h ec l i e n to ft h i sw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mi saw r e b a p p l i c a t i o np r o g r a m i fau s e rh a sv i s i t e dt h ec l i e n t 、) l ，i mt h ew e bb r o w s e r , t h ec l i e n t p r o g r a ms h o u l dc a l lt h ei n t e r f a c eo ft h ew o r k f l o we n g i n e w o r k f l o we n g i n e sw h i c ha r e d i s t r i b u t e di nt h ei n t e r a c ta r ei nt h ec o o r d i n a t es t a t u s ，t h e ya r ec o m m u n i c a t e d 、7 l r i me a c h o t h e rb yc a l l i n gt h ei n t e r f a c eo fo t h e rw o r k f l o we n g i n e st h r o u g ht h ew e bs e r v i c e s o t h es y s t e mc a ni m p r o v et h ee x p a n s i b i l i t ya n dt h eo f i n t e g r a t i v ea b i l i t yw o r k f l o we n g i n e k e y w o r d s ：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 n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，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 为获得电子科技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已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：l 卫日期：二咖，年易月j 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：圣垒圣导师签名：至幽三 醐：7 日 第一章绪论 1 1引言 第一章绪论 工作流是在二十世纪七十年代中期办公自动化的研究中初次提出的新技术， 然而工作流的思想却早在1 9 6 8 年就由f r i t zn o r d s i e c k 阐述通过信息技术实现企业 业务流程自动化运行的想法中提到了。m i c h a e ld z i s m a n 设计的系统s c o o p 以及 c l a r e n c ea e u i s 和g a r yj n u t t 等设计的o f f i c e t a l k 系列试验系统首次体现工作流 技术的研究应用，同时也是办公自动化系统的雏形。 在图像处理和电子邮件行业出现了最初具有工作流特点的一些商用系统。这 些系统中的大多数都没有取得比较令人满意的结果，然而它们的出现对工作流技 术的发展起到了推动作用【i 】。 二十世纪九十年代，计算机和网络技术的突飞猛进为工作流技术的发展起到 推波助澜作用，根据相关资料显示，到1 9 9 5 年大约有两百多种软件表明他们的软 件具有工作流特性。工作流技术涉及的行业及其广泛，主要应用在通信、制造、 银行、科学实验、政府等等。1 9 9 3 年诞生的工作流管理联盟( 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 ) 在1 9 9 4 年推出了工作流参考模型和一些工作流技术标准。 目前，世界上有关工作流技术的研究在研究所、高校实验室、软件公司等越 来越受到重视，并且开发出了一些工作流原型机，人们从工作流模型、体系结构、 企业或组织业务、适应性、异常、安全、工作流描述语言、形式化、正确性验证、 资源管理、开发过程等各方面对工作流技术进行深入的剖析，而且取得了丰厚的 研究成果。 进入2 0 0 0 年以后，随着w e b 服务技术的兴起，多个标准化组织制定了各自和 工作流技术相关的w e b 服务标准，如x l a n g ，w s f l 等。2 0 0 2 年8 月，m m ， m i c r o s o f t 为等企业联合提交并发布了b p e l 规范。 从逻辑上对工作流的关注和研究可以看作是对企业业务过程重组( b p r ) 的一 种深化。业务过程重组的观点，要求我们将眼光投向实际业务进行的过程，但这 个过程应当是什么样的，采用何种途径分析、构造。工作流就是一个具体实际的、 可操作性的解决方式，它可以令我们从神秘的、难以预测和控制的头脑风暴式的 艺术的业务过程创造，变成解析的、技术的、可控制和预测的工程化过程，这样 电子科技大学硕士学位论文 才能真正体现出业务重组的目的意义。 当前国内不少的公司、高校、医院、银行等等都创建了各种各样的信息管理 系统，然而从各行各业的实际需求和应用实际情况来看，不少信息系统都有自己 或多或少的缺陷，这些不足必然会造成一些问题的出现。这就需要在不同的企业 或组织建立跨不同平台的可集成的系统，在这些企业或组织之间实现资源信息的 共享，在业务不断增长的情况下利用现有资源进行业务的重组来到提高企业或组 织的办事效率的业务目的。随着企业或组织不断细化流程管理，需要执行的业务 流程也将会越来越多，流程实例也会激增，这时系统性能、扩展能力就变得非常 重要，工作流技术、n e t 平台技术、w e bs e r v i c e 技术的出现为以上的问题提出了 最好的解决方案。 尽管工作流技术取得了不少的进步，但理论基础的研究还不够。现有的工作 流管理系统从功能、可靠性、健壮性上与数据库管理系统无法相提并论。 企业或组织在经营过程中采用工作流技术的企业仍只是众多采用信息系统的 企业或组织中的少数，理由如下【2 】： ( 1 ) 在分布处理技术c o r b a 、o l e 、d o c m 、j a v a 等的支持情况下实现分 布式计算环境，这样底层通信技术才能在工作流管理系统的运行过程中体现其特 点的重要性。 ( 2 ) 标准化程度差。不同的工作流系统开发软件公司提供的产品在应用程序 接口、定义模型等不能统一起来，这样就造成不同的企业或组织的工作流系统不 能互访。 ( 3 ) 运行效率低下，当前的工作流系统开发软件公司的开发速度远远不能跟 上企业或组织的业务的发展速度，许多工作流系统的运行效率不能达到企业或组 织的业务需求。 ( 4 ) 现在工作流的关键技术还没有取得重大突破，主要涉及流程建模、工作 流产品的仿真技术、分布式系统中的工作流引擎的协调执行、容错能力、业务优 化等等问题。 当前，对工作流有比较全面研究的人员是史美林、范玉顺等，国内部分高校 和研究所对工作流也展开理论和实践研究，但国内的软件公司对工作流的研发投 入也较少，我国企业、组织在生产业务重组、办公自动化方面与发达国家相比还 比较落后，这就造成在资金、人力、物力方面对工作流技术的投入很少，而且国 外也在工作流技关键技术方面领先国内。国内同行需要迎头赶上，为我国的企业、 组织的业务重组、业务效率作出贡献【2 】。 2 第一章绪论 1 2 本课题的主要研究内容 本课题深入分析工作流系统的一般特征，由于当前企业、组织中的具体业务 瞬息万变，为了提高企业、组织的业务运作效率，将有限的资源更加有效利用起 来，方便企业、组织的业务重组和业务流程优化，于是将工作流管理系统从逻辑 上独立出来设计，便于企业、组织中的业务变化时将工作流系统软件二次开发、 升级而不会影响系统原有的功能性和稳定性。本课题将重点放在工作流引擎的设 计与实现上。课题的主要工作体现在以下几个方面： ( 1 ) 流程定义的分析和设计。 ( 2 ) 管理和监控工具的设计。 ( 3 ) 数据库表的分析和设计。 ( 4 ) 工作流引擎、流程解析、流程的持久化机制、监控机制的设计和实现。 1 3 论文结构 本论文共分成六个章节，内容如下： 第一章简单介绍国内外工作流发展情况。 第三章介绍n e t 框架、w e b 技术、c s 和b s 结构、x m l 技术的特点。 第三章介绍工作流相关技术、工作流管理系统的构架和特点，详细分析工作 流的参考模型各模块功能及接口。 第四章对过程定义、工作流的引擎、监控管理、数据库表进行设计。 第五章介绍流程模型的解析和持久化、流程监控机制的实现，并分别给出了 一些类和接口函数，重点介绍工作流引擎的执行功能模块的实现，最后给出工作 流技术在公文流转系统中的应用。 第六章总结了本课题的研究内容和成果，并分析展望需要完善之处。 电子科技大学硕士学位论文 2 1 n e t 架构特点 第二章相关开发技术 微软n e t 框架是用来构建、配置、运行w e b 服务及应用程序的开发平台。玎 框架中采用了不少全新的技术，带来了许多决定性的、较深层次的创新【3 】。n e t 框架的体系结构包括六部分：程序设计语言及公共语言规范( c o m m o nl a n g u a g e s p e c i f i c a t i o n ，c l s ) 、应用程序平台( a s e n e t 和w m d o 哪应用程序等) 、a d o n e t 和x m l 、基础类库、公共语言运行库( c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ，c l r ) 、程序 开发环境( v i s u a ls t u d i o ) 。图2 1 给出了n e t 框架体系结构示意图。 图2 - 1 n e t 框架体系结构 n e t 框架的关键组件是公共语言运行库和n e t 框架类库( 包括a d o n e t 、 a s p n e t 、w i n d o w s 窗体) 。n e t 框架提供了托管执行环境、简化的开发和部署， 第二章相关开发技术 以及与各种语言的集成【4 】。 ( 1 ) 公共语言运行库 n e t 框架提供一个称为公共语言运行库的运行环境，它运行代码并提供使开 发过程更轻松地服务。公共语言运行库负责运行时的服务，比如语言集成、安全 增强，以及内存、子线程和线程的管理。另外，它在开发时也能发挥作用。在这 个时候，具有诸如有效管理、强类型命名、跨语言异常处理、动态绑定等功能。 公共语言运行库的两个主要目标： 1 ) 提高应用程序运行的稳定性和安全性。 2 ) 减少应用程序开发者所必须编写的冗长而又容易出错的底层代码的容量。 ( 2 ) n e t 框架类库 基本类提供标准的功能，输入输出、字符串操作、安全管理、线程管理、文 本管理、用户界面设计的底层功能【卯。其他所有类库都建立在这个基本类库之上。 a d o n e t ( a c t i v e xd a t ao b j e c t s n e t ) 【6 】数据访问类支持持续的数据管理。 它还包括s q l 类，可以通过标准的s q l 接口进行持续的数据存储操作。 x m l 类可以实现x m l 数据操作和x m l 搜索和转换。 a s e n e t 类可以支持w 曲f o r m s 应用程序和w e bs e r v i c e 的开发。 w i n d o w sf o r m s 类支持基于w i n d o w s 的智能客户端应用程序的开发。 所有这些类库结合在一起，提供一个跨所有n e t 框架所支持语言的公共、一 致的开发接口，并且采取清晰而有条理的方式对类库进行分组和描述，这样开发 者能很容易的找到他们的应用程序所需要的大多数功能。 事实上，a s p n e t 是真正从底层被创建的，它是一种彻底不同的代码，是在 c u 己基础上和x m l 基础上，以及在所有其他n e t 技术基础上构建的。a s e n e t 是n e t 开发平台的一个部件，用来开发驻留在微软i i s ( i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ) 上并使用诸如h t t p 和s a o p ( 简单对象访问协议) 等i n t e m e t 协议的w e b 应用程 序，这种应用程序有两种基本类型，即w e bf o r m s 应用程序和w e bs e r v i c e 。 ( 3 ) a d o n e t a d o n e t ( a c t i v e xd a t ao b j e c t s n e t ) 是微软在n e t 平台下提出的访问数据 库的模型，a d o n e t 技术支持结合松散的数据访问需求、多层w e b 应用程序及 w e b 服务，它提供了真正意义上的独立于任何数据源的数据访问。因此它可以用 于多种不同的数据源，用于x m l 数据，用于管理应用程序本地的数据。a d o n e t 技术的出现，统一了昔日混乱的数据访问技术标准，提供了一个统一的访问接口。 a d o n e t 结构包括两个核心组件：d a t a s e t 和n e t 框架数据提供程序，后者 电子科技大学硕士学位论文 是一组包括c o n n e c t i o n 、c o m m a n d 、d a t a r e a d e r 和d a t a a d a p e r 对象在内的组件。 设计a d o n e t 组件的目的是为了从数据操作中分解出数据访问。 d a t a s e t 是a d o n e t 的断开式结构的核心组件。d a t a s c t 的设计目的很明确： 为了实现独立于任何数据源的数据访问。因此，它可以用于多种不同的数据源， 用于x m l 数据，或用于管理应用程序本地的数据。d a t a s e t 与数据源是断开连接 的，可将d a t a s e t 视为从数据库检索出的数据在内存中的缓存。d a t a s e t 包含一个 或多个d a t a t a b l e 对象的集合，这些对象由数据行、数据列及主键、外键、约束和 有关d a t a t a b l e 对象中数据的关系信息组成。a d o n e t 结构的另一个核心组件 是n e tf r a m e w o r k 数据提供程序，其设计目的相当明确：为了实现数据操作和对 数据的快递、只读访问。 n e t 框架数据提供程序的核心元素是c o n n e c t i o n 、c o m m a n d 、d a t a r e a d e r 和 d a t a a d a p e r 对象 7 1 。其中c o n n e c t i o n 对象提供与数据源的连接。c o m m a n d 对象能 够访问用于返回数据，修改数据，运行存储过程，以及发送或检索参数信息的数 据库命令。d a t a r e a d e r 对象从数据源中提供高性能的数据流。d a t a a d a p e r 对象提 供连接d a t a s e t 和数据源的桥梁。d a t a a d a p e r 对象使用c o m m a n d 对象在数据源中 执行s q l 命令，以便将数据加载到d a t a s e t 中，并使对d a t a s e t 中数据的更改与数 据源保持一致。 2 2w e bs e r v i c e w e bs e r v i c e 是一个软件组件，它通过将信息以x m l 格式进行编码，并将消 息通过标准的i n t e m e t 协议( 例如超文本传输协议h r 印) 发送出去来与其他的应 用程序进行通信。一个w e bs e r v i c e 类似于这样一个w e b 站点：没有用户接口，向 应用程序而非用户提供服务。w e bs e r v i c e 不从浏览器获得请求并返回相应的w e b 页面，而是从应用程序接收x m l 格式的请求信息，执行任务，然后向应用程序返 回x m l 格式的相应消息。 采用w e bs e r v i c e 的不同公司可能有自己对w 曲s e r v i c e 的定义。然而几乎所 有定义都具有以下共性： ( 1 ) w e bs e r v i c e 通过标准的w e b 协议向w e b 用户提供有用的功能。多数情 况下使用s o a p 协议。 ( 2 ) w e bs e r v i c e 可以非常详细地说明其接口，这时用户能够创建客户端应用 程序与它们进行通信。 第二章相关开发技术 ( 3 ) w e bs e r v i c e 已经过注册，以便潜在用户能够轻易地找到这些服务，这是 通过“通用描述，发现和集成( u d d i ) 一来完成的。 w e bs e r v i c e 能够做什么：使用w e b s e r v i c e 能够构建一整类应用程序以分析和 汇总所关心的信息，并以各种方式提供这些信息。以w e bs e r v i c e 方式提供现有应 用程序，可以重新搭建更强大的应用程序，并利用w e bs e r v i c e 作为构造块。 w e bs e r v i c e 是创建可互操作的分布式应用程序的新平台。w e bs e r v i c e 的主要 目标是跨平台的可互操作性，w e bs e r v i c e 在应用程序跨平台和跨网络进行通信的 时候是非常有用的。w e bs e r v i c e 所实现的最简单的服务是向它的客户端提供某个 基本功能以供其使用。另外，w e bs e r v i c e 还适用于应用程序集成、b 2 b 集成、代 码和数据重用等情况。 ( 1 ) 应用程序集成 由于大多数公司几乎在每个部门都广泛采用了自定义软件，因而导致产生了 大量实用但孤立的数据和业务逻辑块。企业里经常需要把不同语言写成的、在不 同平台上运行的各种程序集成起来，而这种集成将花费很大的开发力量。即使是 在同一个平台上，不同的软件厂商生产的各种软件也常常需要集成起来。 使用w e bs e r v i c e ，可以将每个现有应用程序的功能和数据以w e bs e r v i c e 形式 公开。然后，便可以创建使用此w e bs e r v i c e 集合的复合应用程序，以实现各个构 成应用程序之间的互操作性。 ( 2 ) b 2 b 的集成 用w 曲s e r v i c e 集成应用程序，可以使公司内部的商务处理更加自动化。然而 当交易跨越了供应商和客户，突破了公司的界限时，跨公司的商务交易集成通常 称为b 2 b 集成。w r e bs e r v i c e 是b 2 b 集成的关键所在。通过w e bs e r v i c e ，公司可 以把关键的商务应用提供给指定的供应商和客户。用w e bs e r v i c e 来实现b 2 b 集成 的最大好处在于可以轻易实现互操作性。只要你把商务逻辑暴露出来，成为w e b s e r v i c e ，你就可以让任何指定的合作伙伴轻松地调用你的商务逻辑，而不管它们 的系统在什么平台上运行，使用的是什么开发语言。 ( 3 ) 软件重用 软件重用最基本的形式是源代码模块或者类一级的重用：另一种形式是二进 制形式的组件重用。当前，像表格控件或用户界面控件这样的可重用软件组件在 市场上都占有很大的份额。但这类软件的重用都有一个很严重的限制：重用仅限 于代码，而数据不能重用。而w e bs e r v i c e 允许在重用代码的同时，重用代码后面 的数据。使用w e bs e r v i c e ，不再需要首先从第三方购买、安装软件组件、然后再 7 电子科技大学硕士学位论文 从应用程序中调用这些组件，而只需要直接调用远端的w e bs e r v i c e 就可以了。 许多应用程序都会利用w e bs e r v i c e ，把当前基于组件的应用程序接口扩展为 组件和w e bs e r v i c e 的混合结构，也可以在应用程序中使用第三方的w e bs e r v i c e 提供的工程，还可以把自己的应用程序的功能通过w e bs e r v i c e 提供给别人。总之， w e bs e r v i c e 将是软件重用的一种非常有力的形式。 h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ) 文件是纯文本文件，一般带有h t m 或h t m l 的文件扩展名( 在u n i x 中扩展名为h t m l ) 。不管w e bs e r v i c e 作为一个组件或者 一个应用程序，它都会向外提供一个能通过w e b 进行调用的a p i ，这就是说能够 用编程的方法通过w e b 调用来实现某个功能的应用程序。用户在调用这此w e b 程 序时，只需要提供输入数据就可以得到返回结果，然后对返回结果进行加工即可。 w e bs e r v i c e 是自包含、自描述、模块化的应用，可以在网络中被描述、发布、 查询以及通过w e b 调用。w e bs e r v i c e 需要一套协议来实现分布式应用程序的创建。 要实现互操作性，w 曲s e r v i c e 还必须提供一套标准的类型系统，用于沟通不同的 平台、编程语言和组建模型中的不同类型系统。w e bs e r v i c e 平台涉及到的主要内 容包括： 1 ) 采用与平台无关、厂商无关的x m l 表示数据的基本格式。 2 ) w 3 c 制定的x m ls c h e m ax s d 定义作为标准的数据类型。 3 ) s o a p ( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) 作为交换x m l 编码信息的轻量级协议。 4 ) 采用基于x m l 语言的w s d l ( w 曲s e r v i c e 描述语言) 作为w e bs e r v i c e 及其函数、参数和返回值的描述文档。 5 ) 采用u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ，统一描述、发 现和集成) 规范实现w e b 服务的相互操作，例如可用u d d i 实现w e bs e r v i c e 的 注册、查找、调用等。 6 ) 通过远程过程调用r p c 和消息传递实现与w e bs e r v i c e 之间的通信。 2 3o s 和b s 结构的特点 2 3 1 0 8 结构特点 c s 模式将应用分为两部分：前端是客户机，几乎所有的应用逻辑都集中在客 户端进行，客户机完成与用户的交互任务，位于后端的服务器负责后台数据的查 第二章相关开发技术 询、管理、处理等服务。这样造成客户端任务繁重，而且c s 结构还存在移植困 难、用户界面风格不致、操作复杂、维护升级麻烦、不利于推广等缺点。c s 结 构示意图如图2 2 所示。c s 模式的不足的地方主要表现入下： ( 1 ) 需要专有的客户端本地安装程序，客户端软件安装、配置速度慢而且繁 琐。 ( 2 ) 兼容性不好，对于用不同语言开发的软件在不同平台上的使用存在局限 性。 ( 3 ) 开发成本较高，需要较多有专业技术的人员的参与开发解决兼容性等问 题。 2 3 2b s 结构特点 图2 - 2c s 结构示意图 b s 模式是基于w e b 的协同计算模式，采用三层架构：第一层为客户端表示层， 该层只含有w e b 浏览器，不放任何应用程序，它的运行代码可从w e b 服务器下载 到位于本地的浏览器执行；第二层是一台或多台服务器构成的应用服务器层，此 层处理应用中的业务逻辑，包括对数据库的访问，该层具有良好的可扩充性，可 根据应用需求增加服务器数量。第三层是数据服务器层，主要由数据库系统组成。 图2 3 给出b s 结构系统的工作原理图。 客户端 ( 浏览器)h 1 v r p 请求 网络服务器 数据服务器 请求 表示 1 事务处 事务处 国 理逻辑 逻辑 h t t p 结果 理逻辑 结果 b s 模式的优点如下： 图2 - 3b s 结构系统的工作原理图 9 电子科技大学硕士学位论文 ( 1 ) 任何时间、任何地点、任何平台系统，用户使用浏览器都可以访问b s 系统。 ( 2 ) 开发简单，共享性强，基本不涉及和操作系统有关的编程。 ( 3 ) 大大减轻了客户端的负担，几乎所有的工作都集中在服务器，这样有利 系统开发、维护、升级等。 ( 4 ) 业务拓展简捷，通过网页就可以增加应用系统的功能模块。 2 4x m l 技术 可扩展标记语言沮。( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 是w 3 c 组织于1 9 9 8 年 发布的标准。它是为了克服h t m l 缺乏伸缩性和灵活性的缺点以及s g m l 过于复 杂、不利于软件应用缺点而出现的一种元标记语言。x m l 要比h t m l 强大得多， 不是固定标记，允许用户自己定义标记。 x m l 融合了h t m l 和s g m l ( 标准通用标记语言，s t a n d a r dg e n e r a l i z e e d m a r k u pl a n g u a g e ) 的优点，正在成为互联网标准的重要组成部分，x m l 的用途： ( 1 ) 作为元标记语言，定义各种实例标记语言标准。 ( 2 ) 作为标准交换语言起到描述交换数据的作用。 应说明的是，x m l 不是替代h t m l ，实际上x m l 可以看成对h t m l 的补充。 x m l 和h t m l 的目标存在差异：h t m l 设计的目标是显示数据并集中于数据外观， 而x m l 设计目标是描述数据并集中于数据内容。 x m l 是一个直接处理w e b 数据的通用方法，重点描述网页内容，它最大优点 在于对数据的管理。在x m l 中，标记的语法是通过d t d ( d o c u m e n t t y p e d e f i n i t i o n ， 文件类型定义) 或s c h e m a 来描述的，除了定义标记的语法外，还需解决如何显示 这些x m l 数据的问题，x m l 使用样式单( s t y l e s h e e t ) 来向应用程序( 如浏览器) 提供如何处理显示的说明【眄l 。 l 文件主要由三部分组成： ( 1 ) 数据部分，x m l 的核心部分。 ( 2 ) 标记说明，说明标记的常用方法有d t d 和s c h e m a 两种。d t d 或s c h e m a 规定了x m l 文档的逻辑结构，定义了x m l 文档中的元素、元素属性以及元素和 元素属性之间的关系，它能够帮组x m l 解析器校验x m l 文档标记是否合法。 ( 3 ) 数据显示，样式单规定了数据的显示形式。样式单目前有c s s ( c a s c a d i n g s t y l es h e a s ) 和可扩展样式语言x s l ( e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u a g e ) 两种，x s l l o 第二章相关开发技术 是特别为x m l 设计的用来规定x m l 文档表现形式的语言，与c s s 类似。 在n e t 框架中操作d o m 模型的类在s y s t c m x m l 命名空间中。d o m 接口中 的x m l 解析器在对x m l 文档进行分析后，不管该文档复杂程度，其中的信息都 会被转化为一棵对象节点树d o m 树，也就是说d o m 将x m l 文档作为树结 构看待。该树中有一个d o c u m e n t 根节点，其它节点为孩子结点。节点树生成后就 可以通过x m ld o m 接口访问、修改、添加、删除树中的节点、属性和文本内容 等。因此，遵循标准d o m 接口的x m lp a r s e r 具有良好的重用特性的，通常用来 解析x m l 文档。 x m l 在应用方面有如下特点： ( 1 ) 自描述性，x m l 可以让我们根据要表现的文档，自由地定义标记来表 现具有实际意义的文档内容，如 张三 。x m l 的标记具有语义，这 种自描述性使得x m l 文档容易被人理解，而且标记所包含的信息对于数据的检 索、交换等起着重要作用。 ( 2 ) 内容和形式分离，在x m l 中，显示样式从数据信息中抽取出来，放在 样式单文件中。如果需要改变数据的表现方式，无需改变数据内容本身，只要改 变样式表单文件就行了。如x m l 结合层叠样式表c s s 可在浏览器中显示x m l 定 义的数据。 ( 3 ) x m l 实现数据的存储与共享，由于x m l 文件是文本文件，不依赖特定 的系统，所以可以利用x m l 文件保存数据，将x m l 文件和数据库结合进行数据 持久化存储，x m l 文件还可在不同平台上共享。 ( 4 ) x m l 实现数据的交换，目前计算机系统的文件格式不一致，只要数据 能转换成x m l 格式，就可以在不同系统平台之间实现数据交换。 ( 5 ) x m l 语言格式简单，简单表现在如下两个地方：第一个地方是用户学 习使用简单。用户只要知道x m l 的语法和自定义标记，学习使用非常简捷方便。 第二个地方是x m l 文档定义格式简单，x m l 继承了s g m l 的强大功能，却克服 了后者的复杂性。 2 5 本章小节 本章详细介绍了课题研究涉及的相关开发技术：首先介绍n e t 框架的关键组 件是公共语言运行库和n e t 框架类库、接着介绍w e bs e r v i c e 技术特点、c s 和 b s 结构的特征，最后介绍x m l 技术特点。 电子科技大学硕士学位论文 第三章工作流和工作流管理系统 3 1 工作流的概念 不同的人对工作流有不一样的理解，企业信息化管理人员将工作流看成降低 企业业务运作费用的工具；软件研发人员将工作流看成满足客户需求的一种技术， 如何改进、优化接口和组件的功能来提升系统的性能【l o 】。 工作流管理联盟对工作流的解释：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 间传递、执行。 工作流是企业或组织内的经营业务流程抽象出来的能被计算机识别的模型， 由它实现企业经营过程的集成和自动化。为了让计算机根据业务流程定义执行流 程实例，流程定义应该包括任务和任务之间的状态转移条件，以及角色、组织、 数据和流程实例执行的状态转移条件。由于计算机的程序性要求流程模版设计要 精确，这样计算机软件才能准确解释工作流模型的含义。 我们可以将工作流看作企业的某个具体的经营业务流程的抽象，企业的经营 业务流程有由一些依据企业业务规范的任务活动构成，企业的经营流程要表明如 下问题：经营流程要实现企业业务的目标、经营流程的执行需要的活动和执行步 骤、活动执行人员、经营流程执行的手段。 3 2 工作流的术语 工作流模型可以看作企业业务规范和业务逻辑的抽象。图3 1 给出工作流术语 及相互关系，工作流中的术语主要包括业务过程、过程定义、活动、执行者、过 程实例、活动实例、工作项。 ( 1 ) 业务过程：企业或者机构组织的业务过程由根据具体的业务规范和执行 步骤运行的一些任务活动组成。 ( 2 ) 流程定义( 过程定义) ：指熟悉企业业务过程的流程定义人员对业务过 程的抽象描述，这种抽象描述能由计算机识别。一个业务流程根据企业的业务规 1 2 第三章工作流和工作流管理系统 范和业务步骤可以含有一个或多个任务活动，又可分为多个子过程。对业务过程 的抽象模型还要包含任务活动之间先后执行次序、过程执行的状态转移条件、过 程执行的控制数据等。 ( 3 ) 活动：它是实现企业业务过程的某个共同目标中一个必不可少的具体环 节，活动对应企业业务过程的任务，反映业务过程由哪些功能操作组成。 ( 4 ) 执行者：根据流程定义运行任务活动实例的参与者一人或应用程序。 ( 5 ) 过程实例( 又称流程实例) ：它是企业业务过程的实例化，流程实例的 状态包含起始、准备运行、运行、挂起、结束、终止6 种状态，工作流引擎会对 这些状态作出控制来运行业务流程。 ( 6 ) 活动实例：活动实例是根据企业业务流程定义对过程分解的活动实例化， 某个过程和活动实例的关系是一对多。 ( 7 ) 工作项：工作项是根据企业具体业务过程而将一个活动分解的具体运行 动作，它们的执行操作由预先定义的模型解释执行。 图3 1 工作流术语及相互关系 3 3 工作流管理系统定义及特性 在前一小节对工作流的基本定义作了简单介绍之后，本小节简单介绍工作流 管理系统的定义和一般应该具有的共性。 工作流管理联盟将工作流管理系统( 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 ) 定义为：工作流管理系统是一个软件系统，完成工作流的定义和管理，并按照在 计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行。 一般而言，工作流管理系统是指熟悉企业业务流程的人员将具体业务流程抽 电子科技大学硕士学位论文 象为流程模型，由工作流引擎对流程模型作出解释和调度流程实例执行的一个软 件系统，此系统需要管理人员、普通用户和应用程序的参与，管理人员会对整个 系统的流程实例、活动实例的顺利执行进行管理和监控，并对执行过程中出现异 常的节点作出相应处理。 工作流管理系统将经营业务过程的涉及区域限定在某个人员、部门、整个企 业、不同的企业之间范围，涉及的时间可以以分钟、小时、天、月、年为单位， 这样可以高效、准确对企业经营业务过程作出管理和实施。 由于企业的经营业务在不断增加，这就需要工作流管理系统