（计算机应用技术专业论文）电子审批项目中工作流技术的应用研究.pdf

中文摘要 在电子审批项目的开发和实施过程中，往往会因管理方式的不断变化，要求 系统开发人员不定期地对流程进行调整。由于更新频繁，无形中提高了系统不稳 定的风险，导致后期维护量大，维护成本居高不下，维护工期长，从而降低了客 户的满意度。工作流技术的引入解决了上述问题。 本文详细研究了o s w o r k f l o w 工作流引擎的工作原理、流程描述模型和相关 接口，在o s w o r k f l o w 工作流引擎的基础上拓展开发了基于b s 的图形建模工具、 工作流实例执行状态监控工具，并提出了基于o s w o r k f l o w 的审批业务系统的技 术实现路线。提出的技术实现路线，采用j 2 e e 多层模型实现，将各种组件如 o s w o r k f l o w 、q u a r t z 和s t r u t s 、h i b e r n a t e 框架分别作用于不同层，将业务逻 辑、业务表现、业务数据持久化分层实现，达到了高内聚、低耦合的设计要求， 从而提高了系统的开发效率，降低了维护成本。 在电子审批项目中应用工作流技术进行开发和实现，大大提高了整个系统的 灵活性，可根据业务环境的变化，快速地调整现有的业务流程或部署新的业务流 程，实现了快速业务重组，满足了用户需求。 关键词：工作流电子审批系统o s w o r k f l o w a b s t r a c t s o f t w a r ed e v e l o p e r sn e e dt oa d j u s tb u s i n e s sp r o c e s s e s mt h ep r o c e d u r eo l d e v e l o p m e n ta n di m p l e m e n t a t i o n o ft h ee a p p r o v a ls y s t e mf r o mt i m e t ot i m e ， b e c a u s et h em a n a g e m e n tw a yc h a n g e sc o n t i n u o u s l y i ti sb e c a u s eo ff r e q u e n tu p d a t e s 吐1 a tr e s u l t e di ns y s t e mi n s t a b i l i t y , c o n s i d e r a b l em a i n t e n a n c et a s k s ，h i g hm a i n t e n a n c e c o s t s t h el o n g t e r mm a i n t e n a n c ew o r k , a n dl o w e rc u s t o m e r s a t i s f a c t i o n ，h o w e v e r , t h e w o r k f l o wt e c h n o l o g yc a l lr e s o l v et h e s ep r o b l e m s i nt h i sp a p e r , f i r s t l y , t h ep r i n c i p l e ，i n t e r f a c e s ，a n dp r o c e s sm o d e l s o ft h e o s w o r k f l o we n g i n ea r es t u d i e dd e t a i l e d s e c o n d l y , t h et w ot o o l st h a t o n ei sa g r 印k c a lp r o c e s sm o d e l i n gt o o lb a s e db sa n da n o t h e r i sw o r k f l o wm o n i t o r i n gt o o l ， a r ed e v e l o p e db a s e do nt h eo s w o r k f l o we n g i n e f i n a l l y , t h et e c h n o l o g ys o l u t i o nt o d e v e l o p i n ga l la p p r o v a ls y s t e mb a s e d o no s w o r k f l o wi sp r o v i d e d i tu s e sj 2 e e m l l h i 。l a y e rm o d e l ，a p p l i e sv a r i o u sc o m p o n e n t ss u c h a so s w o r k f l o w , q u a r t za n d s t r u t sf r a m e w o r kh i b e r n a t ef r a m e w o r kt ot h ed i f f e r e n tl a y e r so fj 2 e em u l t i - l a y e r m o d e l a n dr e a l i z e ss t r a t i f i c a t i o nb e t w e e nb u s i n e s sl o g i c ，u s e ri n t e r f a c e ，a n d d a t a p e r s i s 懒e s ot h ed e s i g nd e m a n do fh i g h e rc o h e s i o na n dl o o s e rc o u p l i n gc a nb e i m p l e m e n t e d ，a n df u r t h e r , d e v e l o p i n g m a i n t e n a n c ec o s t sg r e a t l yr e d u c e e f f i c i e n c yl a r g e l yi n c r e a s e ，s i m u l t a n e o u s l y , t h a tw o r k f l o wt e c h n o l o g yi sa p p l i e dt o t h ee - a p p r o v a ls y s t e m ，e n o r m o u s l y e n h a n c e st h ef l e x i b i l i t yo ft h ee n t i r es y s t e m w h i c hq u i c k l ya d j u s t st h ee x i s t i n g b u s i n e s sp r o c e s s e so rd e p l o y sn e wb u s i n e s sp r o c e s s e s ，u l t i m a t e l yr a p i db u s i n e s s p r o c e s sr e - e n g i n e e r i n gi sr e a l i z e d t h u si tm e e t st h en e e d so fm o r ec l i e n t s t oal a 玛e e x t e n t k e yw o r d s ：w o r k f l o w , e a p p r o v a ls y s t e m ，o s w o r k f l o w 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和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁连盘堂或其他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了谢意。 等名嘞叶黼期：小吖年彳月l 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解苤盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨生态堂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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：_ 季p 岁手导师签名： 7 月z 曰 签字嗍：7 年_ 7 肫日 天津大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 背景和意义 第一章绪论 在电子审批项目开发中，都要涉及到审批流程，特别是一些复杂的流程，往 往包括多级审批，还要根据一个或多个约束条件，为流程设计多个分支。 在传统开发应用系统的方式中，业务的流转和业务逻辑都依靠代码片段实 现，一般称为h a r d c o d e 【lj 方式。用传统h a r d c o d e 的方式开发，需要针对每一个活 动点，开发w e b 界面程序、处理和存储业务数据、不得不进行硬性指定下一步 活动、不得不硬性指定下一步活动的执行者、存储与业务过程流转相关的数据等 等。如果业务是不变的，业务需求和业务过程基本不变更，这种h a r d c o d e 的方 式是可以应付的。但是这完全是一种理想的情况，在现实中由于需求的不确定性 和客户的业务经营过程的调整，业务和客户的需求总是处在不断变化的过程中。 分析h a r d c o d e 的开发方式，有以下缺科2 】：每个活动都要单独开发大量的页 面和处理类；每次活动处理都需要硬性判断下次活动以及活动的处理人；每次操 作都需要维护业务数据和流程的些数据；一旦流程改动活动，就需要大量的更 改代码；不能跟踪流程的处理情况。 基于工作流技术开发，开发方式与h a r d c o d e 的方式有很大的不同。开发者 只需要关注于每一个活动的具体业务逻辑，至于这些活动点的依赖关系、处理人 等有关流程的逻辑都交由工作流引擎来完成。这不仅克服了h a r d c o d e 开发方式 的缺陷，提高了开发效率，也满足了客户在经营管理和业务过程控制方面的需求， 更有助于使开发的系统获得更高的客户满意度和应用度。 1 2 需解决的问题 在本课题的研究中，需解决以下几个问题 1 开源工作流引擎的选择。当前开源工作流引擎非常之多，结合电子审批 业务系统的实际特点，选择一个适合电子审批业务系统拓展开发的工作流引擎。 2 基于选定的工作流引擎，针对电子审批业务系统的实际需求，对其进行 拓展开发。 3 结合当前开源框架技术，使用面向对象的方法分析、设计、实现一个实 天津大学硕士学位论文第一章绪论 际的审批业务系统， 给出审批业务系统的技术框架。 1 3 论文的研究思路 以下是我这篇论文的研究思路： 1 研究工作流理论，明确工作流技术在电子审批业务系统开发中的地位和 作用以及充当的角色； 2 分析几个开源工作流引擎，了解它们的特点和工作原理，结合电子审批 业务系统的实际特点，选择一个适合电子审批业务系统拓展开发的工作流引擎； 3 详细研究选定的工作流引擎的工作原理、流程描述模型，及相关接口， 找出与当前业务需求的不相符合之处，为工作流引擎的拓展开发明确方向； 4 基于选定的工作流引擎，针对电子审批业务系统的实际需求，对其进行 拓展开发； 5 开发一个实际的审批业务系统，测试其功能实现。 6 针对上述开发和研究过程，找出研究的不足，作为下一步研究的方向。 天津大学硕士学位论文 第_ 二章工作流技术及其应用综述 第二章工作流技术及其应用综述 2 1 工作流的基本概念 工作流是从英文单词w o r k f l o w 翻译得来的，w o r k f l o w 是单词w o r k 和f l o w 的合成。单词w o r k 表示工作或者任务，单词f l o w 的含义是流动、流程或者流量。 f l o w 反映了一种变化以及变化的过程，它本身的含义比较抽象，但是，当它与 某个具体的过程相联系时就有了具体的含义，如电流、水流、气流。在企业的经 营管理与生产组织过程中，f l o w 有重要的意义，如表示物料传输过程的物料流、 表示资金流动的资金流、反映信息处理和传递过程的信息流，同样还有价值流、 决策流、控制流等概念。依此类推，用活动及活动之间变化的过程表示的业务流 程就是工作流。 不同的研究者和工作流产品供应商从不同的角度给出了工作流的定义。 工作流管理联盟给出了如下定义【3 】： t h ea u t o m a t i o no fab u s i n e s s p r o c e s s ，i nw h o l eo rp a r t ，d u r i n g w h i c h d o c u m e n t s ，i n f o r m a t i o no rt a s k sa r ep a s s e df r o mo n ep a r t i c i p a n tt oa n o t h e rf o ra c t i o n , a c c o r d i n gt oas e to fp r o c e d u r a lr u l e s 也就是说：工作流是一类能够完全或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。 g e o r g a k o p o u l o s 给出的工作流定义【4 是： w ed e f i n eaw o r k f l o wa sac o l l e c t i o no ft a s k so r g a n i z e dt oa c c o m p l i s hs o m e b u s i n e s sp r o c e s s ( e g ，p r o c e s s i n gp u r c h a s eo r d e r so v e rt h ep h o n e ，p r o v i s i o n i n g t e l e p h o n es e r v i c e ，p r o c e s s i n gi n s u r a n c ec l a i m s ) 也就是说：工作流是将一组任务( t a s k ) 组织起来完成某个经营过程。 以上定义虽然表述方式略有不同，但是基本上都说明这样一个问题：工作流 是经营过程的一个计算机实现。 ( 1 ) 首先工作流是用来为业务过程的自动化服务，借助工作流，可以极大 地提高工作的自动化能力和效率。 ( 2 ) 一个业务过程的执行，必然会从一个参与者( p a r t i c i p a n t ) 转移到另 一参与者( 依据w f m c 给出的定义，参与处理业务活动的既可以是人，也可以是 应用程序) 。 天津大学硕t 学位论文 第二章工作流技术及其应用综述 ( 3 ) 一个业务是需要遵循预定的处理规则，这样才能有效地被执行。 2 2 工作流管理系统 2 2 1 工作流管理系统的概念 在明确了工作流的定义后，下面介绍工作流管理系统( w o r k f l o wm a n a g e m e n t s y s t e m ，w f m s ) 的定义。 工作流管理联盟给出了如下定义【3 】： a s y s t e mt h a tc o m p l e t e l yd e f i n e sm a n a g e sa n de x e c u t e s w o r k f l o w s t h r o u g h t h ee x e c u t i o no fs o f t w a r ew h o s eo r d e ro fe x e c u t i o ni sd r i v e nb yac o m p u t e r r e p r e s e n t a t i o no f t h ew o r k f l o wl o g i c 也就是说：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。 通常，工作流管理系统指运行在一个或多个称为工作流机的软件上的用于定 义、实现和管理工作流运行的一套软件系统。总之，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。 对于工作流管理系统而言，如图2 1 所示【3 】，有3 类基本功能： ( 1 ) 建立阶段的功能，主要涉及业务流程分析、建模和定义。 ( 2 ) 运行阶段的控制功能，在运行环境中管理工作流过程，管理不同活动执 行顺序。 ( 3 ) 运行阶段的交互功能，与用户、i t 应用程序( 工具) 的交互，来处理各 种活动的执行。 天津大学顼士学位论文第二章工作流技术及其应用综述 2 2 2 工作流参考模型 卜* 雷：蓝 图2 - 1 工作流管理系统的特性 22 21 工作流管理系统体系结构 随着对工作流产品需求韵不断扩大，许多公司纷纷推出了自己的工作流产 品。这些工作流产品都有自己的特点，也有自己的协议和接口标准。但是，由于 工作流管理技术与产品缺乏统一的标准，不用工作流产品从术语的定义和使用、 系统结构的设计到与应用之间的接口规范上都存在较大的差异。所以这些产品 之间、产品与其他应用之间的集成十分困难，不同工作流管理系统之间不能互操 作，给工作流解决方案提供商和用户都带来了很大的不便。在这种情况下工作 流管理联盟( w f l v i c ) 提出了有关工作流管理系统的一系列规范，定义了工作流 的结构及其与应用、管理工具和其他工作流管理系统之间的应用编程接口，其主 要目的是为了实现工作流技术的标准化和开放性，从而支持异构工作流管理系统 之间的互操作，实现与其他应用的快速有散集威。 天津大学硕士学位论文第二苹工作流技术及其应用综连 膏 酝懑；。 图2 - 2w t m c 提出的工作流参考模型的体系结构图 从圈2 2 可以看出，工作流管理系统有3 个组成部分p j ： r 1 ) 软件构件：完成工作流系统的各种功能的实现； r 2 ) 系统控制数据：被一个或多个软件构件使用的数据： r 3 1 应用程序和应用程序数据库：对于工作流管理系统而言应用程序和应 用程序数据库不是工作流管理系统的组成部分它们被工作流管理系统调用，来 完成工作流管理的功能。 2 222 工作流模型( t h e w o r l d l o w m o d e l ) 图2 - 3 为w f l v i c 提出的工作流参考模型的工作流模型删 天津大学硕士学位论文 第二章工作流技术及其应用综述 一c e 囡固 图2 3 工作流模型 工作流参考模型主要提出了五大接口 】： 1 1 接口1 工作流服务和工作流建模工具间接口，包括工作流模型的解释 和读写操作； 2 1 接口2 ，工作流服务和客户应用之间的接口它约定所有客户方应用与 工作流服务之间的功能操作方式： 3 ) 接口3 ，工作流机和直接调用的应用程序之间的接口； 4 1 接口4 ，工作流管理系统之间的互操作接口； 5 1 接口5 工作流服务和工作流管理工具之间的接r a 。 2 3 工作流引擎的选择 工作流引擎( 工作流机) 是个为工作流实例的执行提供运行服务的软件阿， 它是工作流执行服务的核心，是执行企业经营过程的“业务操作系统”的内核”】。 在国内基于工作流技术并使用j a v a 语言开发的业务系统主要集中在s h a r k 、 j b p m 、o s w 砌o w 这3 个开源工作流引擎上。下面就对这3 个工作流引擎做具 体的分析。 1 、s h a r k s h a r k 是目前体系结构最为庞大和完善的开源工作流引擎，不仅支持分布式 应用并且支持多线程的事务安全控制n s h a r k 是完全根据w i m c 规范设计实现的工作流引擎，它利用x p d l 来定义流 程同时包括服务器端的用于活动节点执行的w f l v i c i 具代理a p i 。s h a r k 中的每 甲 天津大学硕士学位论文第一章工作流技术及其应用综述 个组件都是按照标准设计实现的，并且可以被具体项目的模块扩展和替换。s h a r k 的引擎调度算法相对也比较简单，类似于o b e 引擎。s h a r k 的整体调度机制大体 上是基- t w f p r o c e s s l m p l 内的r u n 方法，同样采用遍历循环方式，只是s h a r k 遍 历的是已完成的活动实例，然后往下推行。从调度机制上看，s h a r k 和o b e 引擎 基本类似【引。 有如下特点： ( 1 ) 工作流描述语言采用x p d l 语言，完全符合w f m c 规范，格式较复 杂。 ( 2 ) 面向专业技术人员，提供了j a w e 软件进行流程定制。 ( 3 ) s h a r k 体系结构庞大，工作流应用基于自带的用户模型。 ( 4 ) 支持c o r b a 的支持较完善，可部署分布式应用环境中。 2 、j b p m j b p m 是一个基于j 2 e e 轻量级的、灵活的、可扩展的工作流系统。j b p m 由 多个j 2 s e 组件构成，可作为j 2 e e 应用集群部署【9 】。它的流程推进机制较复杂， 结合了状态图、活动图、p e r t r i 网的知识，提出了t o k e n 的概念，流程推进表现为 t o k e n 的转移。 有如下特点： ( 1 ) 工作流描述语言采用自定义的直观流程建模语言j p d l ( j b p mp r o c e s s d e f i n i t i o nl a n g u a n g e ) 。 ( 2 ) 提供了基于j b o s se c l i p s e 的图形化流程定制工具。 ( 3 ) 工作流应用基于自带的用户模型。 3 、o s w o r k f l o w o s w o r k f l o w 是一个基于j a v a 的开源工作流引擎。o s w o r k f l o w 实际上可以被 看作一个“可嵌入式状态机”其调度机制并不相似于通常所说的“流程”， o s w o r k f l o w 是用a c t i o n 驱动的。 o s w o r k f l o w 的最大特点是灵活，是一个“低端”( 1 0 wl e v e l ) - - 作流实现1 1 】。 比如说循环( 1 0 0 p s ) 和条件( c o n d i t i o n s ) 在其它的工作流里面被抽象成是可视化的 图标，在o s w o r k f l o w 中是通过脚本语言来实现的。虽然如此，o s w o r k f l o w 最新 的版本也提供g u i 来辅助开发者编辑流程。 它自带一个可选的用户组织模型，该模型只提供了用户和用户组的存储，在 系统访问控制和授权方面不够完善。 有如下特点： ( 1 ) 工作流描述语言采用自定义的帆。 ( 2 ) 面向系统开发人员提供了基于s w i n g 的图形化流程定制工具，来辅助 天津大学硕上学位论文 第_ 章t 作流技术及其应用综述 开发者编辑流程，但功能较简单。 ( 3 ) 它自带一个可选的用户组织模型，用户可以将自己的业务系统的用户 组织模型替换其功能。 通过对上述三种工作流引擎的分析比较，得出下列结论： ( 1 ) 在电子审批项目的开发中，往往依赖于企业现有的用户组织模型。如 果使用s h a r k 或j b p m 之类的工作流引擎，则需要把企业现有的用户模 型和组织结构进行一系列繁琐的转换，才能映射为s h a r k 或j b p m 工作 流引擎要求的用户模型，给开发人员带来的一定障碍和负担【1 2 。 ( 2 ) 在电子审批项目中，存在各种特殊流程( 如人工干预流程运转) ，完 全基于工作流标准框架实现，势必造成系统规模过于庞大并且不能处 理所有特殊情况【l o 】。 综合上述两个观点，选择o s w o r k f l o w 工作流引擎作为电子审批项目的工作 流引擎比较适合。因为o s w o r k f l o w 虽然提供了简单的用户、工作组管理模块， 但它不强迫开发者使用，这样易于与企业原有系统的用户组织模型进行整合。 o s w o r k f l o w 工作流引擎比较灵活，内核小而精，其他功能都是基于插件形式对 内核进行的拓展，开发者可根据实际业务需要，灵活配置模块；另外可以灵活调 用j a v a 、e j b 、b e a ns h e l l 、b s f 语言编写的脚本，而且实现简单、代码量小。 2 4o s w o r k f l o w 流程模型分析 o s w o r k f l o w 是一个基于j a v a 的开源工作流引擎，支持轻量级的应用环境。 o s w o r k f l o w 主要基于有限状态机( f i n i t es t a t em a c h i n e ) 。每一种状态( s t a t e ) 被描 述成为s t e pi d 和s t a t u s 。从一种状态( s t a t e ) 转移到另一种状态的变迁由a c t i o n 触 发。这些简单的思想表现在o s w o r k f l o w 引擎核心包里面，并且通过用一个简单 的x m l 文件来描述业务工作流程。 o s w o r k f l o w 工作流引擎的工作原理是依照有限状态机的运行原理【1 3 】：一个 状态到另一个状态的变迁成为t r a n s i t i o n 。t r a n s i t i o n 的发生依赖于动作的发生。 在工作流的生命周期内通常有一个或者多个活动的状态。一个流程由多个步骤组 成，每个步骤拥有一个当前状态( ! t l u n d e r w a y ，f i n i s h e d 由系统开发程序员自己 定义) ，一个步骤( s t e p ) 包含个或多个动作( a c t i o n ) 。每个动作都有执行的条 件( 如对执行者的约束) ，还可以设置执行函数【1 4 】( p r e f u n c i t o n o r p o s t f u n c t i o n ) ， 如向用户发送e m a i l 。 执行函数( f u n c t i o n ) 可以在有限状态机从一个状态流转到另一个状态的之前 或之后被执行( 在之前执行的函数称为p r e f u n c i t o n ，在之后执行的函数称为 天津人学硕七学位论文 第_ 二章工作流技术及其应用综述 p o s t f u n c t i o n ) 。函数的编写可以基于j a v a 、b e a n s h e l l 、b s f 实现，这一点也体现 了o s w o r k f l o w 的灵活性。基于j a v a 的实现的函数，可以用c l a s s l o a d e r 载n j a v a 类、 通过j n d i 获得、调用远程或本地的e j b ；函数的实现还可以通过b e a n s h e l l 1 5 】实现； o s w o r k f l o w 还提供t b s f 【l6 j ( b e a ns c r i p tf r a m w o r k ) ，通过它可以使用b s f 支持 的任何一种语言( 女i v b s c r i p t ，p e r l s c r i p t ，p y t h o n ，j a v a s c r i p t ) 来编写执行函数。 基于j a v a 的实现方法中比较常用的是用c l a s s l o a d e r 载入j a v a 类，载入j a v a 类需要程序员根据业务需要自己编写，实现 c o m o p e n s y m p h o n y w o r k f l o w f u n c t i o n _ p r o v i d e 接口，根据业务需要编写e x c u t e 方 法，本文第5 章的审批业务系统的实现中业务逻辑单元就是对上述接口的实现， 编写了e x c u t e 方法，实现了对业务数据的处理。 因此，o s w o r k f l o w 工作流引擎的最大特点就是灵活性，它的这利，特性来满 足复杂的业务需求，也使得基于o s w o r k f l o w 开发的业务系统有足够的灵活性。 2 5 工作流技术的应用研究现状 对于工作流技术的研究可分为3 类 1 7 】：工作流的基础理论研究，包括工作 流管理系统的体系结构、模型与定义语言等研究；工作流的实现技术，包括工 作流的事务特征、各种先进软件技术的应用、工作流仿真，目的是提高工作流管 理系统的性能；工作流的应用，包括工作流实施技术、在不同领域的应用方法 和应用软件集成，目的是发挥工作流管理系统的优势，为解决具体应用领域内的 问题提供有效的实现手段。 从工作流技术的应用范围来看，工作流技术有广泛的适用性，它在制造业、 电信服务业、物流服务业、政府事业机构、教育服务业、银行、证券、保险等金 融服务业。 从应用方式上分为轻量级应用和分布式大规模复杂应用。轻量级应用关注开 发的效率，一般基于现有框架技术实现，如文献1 8 就是基于s t r u c t s 、s p r i n g 、 h i b e n a t e 轻量级j 2 e e 框架实现，适用中小规模的企业应用【1 8 】。分布式大规模复杂 应用，结构复杂，一般采用分布式工作流管理系统，一般基于o m g 的c o r b a t l 9 】【2 0 】、 w e bs e r v i c e s 2 1 】【2 2 1 的实现较多。本文涉及到的电子审批审批系统就属于中小规模 的企业应用，采用了轻量级的解决方案。 此外，工作流管理在实际应用中最突出的问题是它的柔性不够。一些新技术 女i a g e n t t 2 3 】1 2 4 1 2 5 1 的使用有望进一步解决上述突出f - j 题。 天津大学硕士学位论文第三章电子审批项目的需求分析和总体设计 第三章电子审批项目的需求分析和总体设计 3 1 需求分析 3 1 1 开发背景 包头市交通运输管理处结合当地电子政务实际需要，方便企业办理业务，开 发了货物运输企业平台，将企业业务申报、交通运输管理处审批、企业信誉考核、 货运企业内部管理、综合信息查询等业务在统一的平台上实现，针对货物运输企 业办理业务实现了“一站式”服务。 3 1 2 系统功能 货物运输企业平台针对企业业务申报、交通运输管理处审批、企业信誉考核、 货运企业内部管理、综合信息查询等业务需要，为货物运输企业办理业务提供服 务。 系统功能如图3 - 1 ： 天津大学硕士学位论文 第三章电子审批项目的需求分析和总体设计 一叫壹匦塑互 l 制警理卜广歪亚i 晤葡 睦竺坚皇h 至竺塑旺画亟圈笔蕊 厂i 甭磊_ r 一 - | 系统管理h 用户棚e 管理 l 一。一j r _ 1r l 藏鹩蟪 _ | 雒护工其卜 叫嘲寝啦控 图3 - 1 货运企业平台整体功能图 货物运输企业平台分为企业管理、运政管理、系统管理、维护工具4 个部分， 为企业用户、运管公务人员、运管系统管理员、系统开发人员提供服务。 企业管理，包括企业内部管理、企业网上业务受理、企业综合信息查询。其 中企业内部管理实现了对企业人员、车辆、货物运单的管理：企业嗣上业务受理 填报为货物运输企业提供网上填报业务信息服务，现提供的阿上业务有行政许可 填报、企业整台填报、车辆整合填报、危货车辆新增填报：企业综合信息查询实 现对企业人员、车辆、货物运单以及信誉考核结果的查询。 运政管理，为运管公务人员提供网上业务办理提供服务包括审批管理、企 业信誉考核管理、综合报表3 个部分。其中审批管理对行政许可、企业整合、车 辆整合、危货车辆新增业务实现同上审核，企业信誉考核管理对货物运输企业按 照企业信誉考核细则给出信誉等级。 系统管理，对整个货运企业平台的用户权限进行设置，用户权限管理主要是 对企业用户、运管公务人员、运管系统管理员、系统开发人员的权限进行管理， 蚕 一 无津大学硕士学位论文 第三章电子审批项目的需求分析和总体设计 提供对用户口令、用户角色、用户权限的维护，针对不同类别用户分别设置不同 角色，为每一个角色设置相应权限。 维护工具为系统开发人员提供接口，实现对流程建模进行管理对审批过 程进行监控。通过流程建模工具系统开发人员可以修改现有审批流程，以及根 据新增审批流程。流程监控工具主要对工作流实例的状态和审批流程执行的过程 进行监控，从中发现具体业务流程设计的缺陷，进一步更正业务流程，使业务流 可以丁f 常流转。 3 1 j 项目开发要求 ( i ) 采用b s 体系结构方便程序的部署和更新。 ( 2 ) 由于审批业务流程随着国家政策和地方变通运输的管理方式变化而不断 变化及时调整或增加业务受理、审批流程。货运企业平台必须支持业务流程管 理，根据业务环境变化，推进人与人之问以及系统与系统之间的整台，支持流程 重组。 3 1 4 流程分析 在此系统的开发中经过实际调研，确定审批流程处理由计算机支持，必须 将审批材料打印成册经人工签章处理来完成最终的业务处理。 典型流程分析如下： 1 、行政许可业务流程 企业用户登陆到企业平台网上填报“行政许可”申请运管处受理，打印 决定书，企业用户到行政审批中心现场办理。运管处受理过程较复杂，此处不作 详细说明。本文第五章将对此业务流程的详细审批过程和业务实现作详细的描 述。 图3 - 2 行政许可业务简易流程圈 2 、企业整合业务流程 企业用户登陆到企业平台，网上填报“企业整台”申请，企业用户管辖区域 运管所网上审批审批同意后由运管处阿上审批，批复台格后，打印审批材料， 到企业用户管辖区域运管所箍章，到运管处签章，到行政审批中心现场办理企业 整合手续。 天津大学硕士学位论文 第三章电子审批项目的需求分析和总体设计 匹巫匝口、广虹至卿 匝互圆 圈3 - 3 盘业整台业务漉程圈 3 、车辆整合业务流程 企业用户登陆到企业平台，网上填报“企业整合”申请，企业用户管辖医域 运管所弼上审批，审批同意后由运管处网上审批，批复合格后，打印审批材料， 到车辆变更前企业签章，企业用户管辖区域运管所签章，到运管处签章，到行政 审批中心现场办理车辆整合手续。 汇巫匦口卜叮至亘圃 畦煎巫卜 图3 4 车辆整台业务流程图 4 、危险货物运输车辆新增业务流程 企业用户登陆到企业平台，网上填报“危险货物运输车辆拟购”申请，经过 运管处审批同意后，企业购买拟购车辆，车辆全部购买后，企业用户填报购买的 车辆信息，企业用户管辖区域运管所网上审批，审批同意后运管处危险货物运输 车辆专管员填写意见，由运管处网上审批，批复合格后，打印决定书，企业用户 天津大学硕士学位论文第三章电子审批项目的需求分析和总体设计 到企业用户管辖区域运管所签章，由运管处危险货物运输车辆专管员手写签署意 见，到运管处签章，到行政审批中心现场办理相关手续。 旺巫巫护g 叫竺 一 匝至垂 1 堕圃 图3 - 5 危险货物运输车辆新增业务圈 通过典型流程分析在此项目中信息技术工具支撑了部分业务过程，实现半 自动化的规范化业务管理计算机的支持体现在企业用户网上完成信息填报，运 管处、运管所进行网上审批。业务信息在计算机支持的审批完成后必须打印成 册，由运管处、运管所人工签章后，才能完成整个业务流程。 3 2 总体设计 3 2 i 体系结构 货运企业平台采用b r o w e r l s e n e r 结构基于j 2 髓实现。考虑到业务流程重 组和变更，为了使系统更加是活，将与流程相关的业务使用工作流技术实现。其 它模块，主要是简单数据录入、统计，使用j a v a b e m l + j s p 技术实现。 考虑到开发工期和技术难度，工作流引擎直接采用开源嵌入式工作流引擎 天津大学硕士学位论文第三章电子审批项目的需求分析和总体设计 o s w o r k f l o w ，与流程相关的业务都是基于o s w o r k f l o w 工作流引擎根据实际业务 需要作拓展开发。货运企业平台总体结构图如图3 - 6 。 并 4u 洲览葛 j ej c m * 嚣 _ 、h ! * ej 虚竹掣采巯* 川垃 i 护1j 、 i _ 一_ 一 。一 盎 个 _ 一 。一 短 t 程 量啦 竹 i i 、”罔 宙 建 1 0ej ；批* 七 牝 模 _ 。业 f ， 管 # 撤 h b “务 0 理 b f 监 “f 填 舟 r 控 ， 圳 娃 擅i 目 一 _ 一r_ 一百。一石 7v o s w w k f l o ai 竹洫一j i 毕 图3 - 6 电子审批项目总体结构图 根据宴际审批业务需要企业网上业务壤报管理、审批管理、流程建模工具、 流程监控工具与工作流引擎交互( 使用深灰色背景标注，用双箭头与工作流引擎 相连) 其他模块的实现不依赖于o s w o r k f l o w 工作流引擎。 其中流程设计工具、流程监控工具是对o s w o r l d l v w 工作流引擎作了扩展 为系统开发人员开发基于工作流引擎的审批业务提供流程建模、流程监控的接 口，通过这两个工具来监控审批流程的状态，修改现有流程或为新增的审批业务 建立流程模型。 其中企业网上业务填报管理、审批管理模块，与工作流引擎交互，实现工作 流实例的创建、执行、业务流转实现运输企业网上填报业务信息，运输管理处 公务人员网上审批，业务办理一站式服务。现有的业务有4 种即行政许可业务、 企业整合、车辆整台、危险货物运输车辆新增，那么就需要企业网上业务填报管 理、审批管理模块分别针对这4 类业务提供与用户交互的界面。企业网上业务填 报管理分别提供这4 类业务与企业用户交互的界面，以完成业务信息填报；审批 管理模块也分别提供这4 粪业务与运政管理公务人员交互豹界面，以完成业务审 批， 天津大学硕士学位论文第三章电子审批项目的需隶分析和总体设计 3 2 2 系统物理结构和软件环境韵选择 3 221 系统物理结构 企业平台为货物运输企业办理业务实现了“站式”服务，主要用户有货物 运输企业、交通运输管理处和旗县区运管所。企业、交通运输管理处、藏县区运 管所均通过1 s p 接入i n t e r n c t 。为了保证w e b 服务器和数据库服务器的安全减 少安全隐患，变通运输管理处网络分为服务器子网和运管处办公子网，在路由器 通过划分子网和设置访问控制，在防火墙上设置过滤规则和地址映射保证服务 器于网安全。网络拓扑图如下： 图3 7 阿络拓扑图 3 222 系统软件配置 ( 1 ) 假务器端 分别配置w e b 服务器和数据库服务器，w i d o w ss e 州e2 0 0 3 作为网络操作系 统。w e b 服务器配置t o m c a t w e b 服务器软件；数据库服务器配置m i r c r o s o f l s q l s e r v e r 2 0 0 0 数据库管理系统。 ( 2 ) 客户端 客户端安装w m d o w sx p 操作系统配置砸，要求浏览器的版本在6 , 0 以上。 萋 r、j，(、参黟 天津大学硕士学位论文 第四章基于o s w o r k f l o w 的流程建模及监控工具扩展 第四章基于o s w o r k f l o w 的流程建模及监控工具扩展 4 1 开源工作流引擎o s w o r k f l o w 分析 货运企业平台的审批业务都是基于o s w o r k f l o w 开发。与其它开源工作流引 擎相比，o s w o r k f l o w 开源工作流引擎非常灵活，完全基于插件思想，可扩展性 强。 它的优点体现在以下几个方面： l 、o s w o r k f l o w 有足够的灵活性。 o s w o r k f l o w 被认为是一种“低级别”工作流实现。与其他工作流系统能用 图标表现“l o o p s ( 回路) ”和“c o n d i t i o n s ( 条件) ”相比，o s w o r k f l o w 只是通过脚 本语言手工“编码( c o d e d ) ”来实现的。 o s w o r k f l o w 基于有限状态机，有限状态机( f i n i t es t a t em a c h i n e ) 是表示有 限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型，现实中的业务流 都可转换为有限状态机模型。 2 、易于集成已有系统，不强迫使用它的用户模型，各种功能基于插件方式。 不强迫使用它的用户模型 o s w o r k f l o w 自带了用户、权限管理模块，对于一个小型的审批系统而言， 可以直接使用。但是在实际的审批系统开发中，往往需要和其他业务系统进行整 合，用户权限模型需要重新调整和优化，o s w o r k f l o w 不强迫开发者使用它的用 户权限模型，用户权限模型可由开发者根据实际的业务需求，重构用户权限模型。 各种功能基于插件方式 工作流可以调用j a v a 、e j b 、b e a ns h e l l 、b s f 等功能。工作流实例以及相关 数据可以持久化，可以选择j d b c 、e j b 、h i b e r n a t e 等持久化方式。引擎支持自 动任务和手工任务，与作业调度框架q u a r t z 配合，完成定时任务调度。此外， o s w o r k f l o w 还内置了邮件发送功能。 3 、o s w o r k f l o w 易于部署。 o s w o r k f l o w 不但可以在j s pc o n t a i n e r 上部署( 如t o m c a t 、r e s i n ) ，还可以在 e j bc o n t a i n e r 上部署，利用e j b 容器来管理事务，通过简单配置就可以实现 w e bs e r v i c e s 接口。 在实际的项目开发中，o s w o r k f l o w 开源工作流引擎还有一些不足。体现在 天津大学硕士学位论文第四章基于o s w o r k f l o w 的流程建模及监控丁具扩展 以