《基于工作流的部队日常公文审批系统应用研究》.doc

专业硕士学位论文基于工作流的部队日常公文审批系统应用研究Application and Research of Workflow-basedDaily Military Document Approval System作者：侯军飞导师：张晋豫北京交通大学2019年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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，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： 导师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日中图分类号：TP309UDC：学校代码：10004密级：公开vii北京交通大学专业硕士学位论文基于工作流的部队日常公文审批系统应用研究Application and Research of Workflow-basedDaily Military Document Approval System作者姓名：侯军飞 学 号：07130120导师姓名：张晋豫 职 称：教授工程领域：计算机技术 学位级别：硕士 北京交通大学2019年12月致谢本论文的工作是在我的导师张晋豫教授的悉心指导下完成的，张晋豫教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来张晋豫老师对我的关心和指导。张晋豫教授不仅悉心指导我完成了实验室的科研工作，而且在学习上和生活上也都给予了我很大的关心和帮助，在此向张晋豫老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，傅家林老师，谭振古、马英等同学对我论文中的有关部队日常公文审批系统研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的母亲和妻子，她们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通大学专业硕士学位论文 ABSTRACT中文摘要摘要：所谓工作流就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执行者之间进行传递与执行，表现为一组人员为完成某一项业务所进行的所有工作与工作转交过程，例如部队日常公文审批、各类申请处理等，每一项工作以流程的形式，由发起人(如文件起草人)发起流程，经过本部门以及其他部门的处理(如签署、会签)，最终到达流程的终点(如发出文件者、归档入库等)，它是工作流管理系统的核心技术，对于部队来说，它描述的是部队日常业务流程，监督、控制、协调整个业务过程的完成，并对信息流进行跟踪。主要特征是实现人与计算机交互事件结合过程中的“审批自动化”，从而节省纸质文件传递在时间和人力成本上的浪费，提高审批的工作效率。在部队中，日常工作繁多复杂，在处理审批文件时往往出现不及时办理或因工作矛盾无法找到领导审批的情况；同时，当今部队官兵中利用信息化技术素质参差不齐，有的会利用网络办公，但有的连打字录入文档都比较吃力。因此，想改进由于部队自身的复杂性和缺陷导致的办公效率低下等情况，特进行基于工作流的部队日常公文审批系统应用研究。该部队审批系统平台基于关系数据库的工作流引擎(DB Flow)技术，整个技术由Java实现，根据已有的工作流模型提出并详细介绍了DB Flow工作流引擎所支持的工作流模型。特别给出DB Flow工作流引擎支持的工作流模型继承体系，该体系来源于面向对象的思想，结合类继承的方式，实现工作流模型的继承机制，从而使工作流模型能象类一样具有重用性，甚至多态性。为了实现部队日常公文的审批自动化，本人在论文中主要做了以下几个方面的研究工作：1)通过审批工作流技术的全面阐述，分析了工作流目前发展的现状和不足，为自己的相关研究工作划定了问题范围；2)提出了基于关系数据库的 DB Flow工作流引擎，给出了DB Flow工作流引擎的框架体系结构，并介绍了DB Flow工作流引擎所支持的工作流模型；3)在DB Flow工作流引擎所支持的工作流模型的基础上，提出了通用的部队审批工作流平台的设计思想和方法；4)通过部队的日常审批的工作流实例，来体现该部队审批系统平台的功能。关键词：Java；部队审批；工作流；工作流引擎；DB FlowABSTRACTABSTRACT: The so-called work class is one kind can completely or the partial auto-matization execution management process, it acts according to a series of process rule, the documents, the information or the duty can carry on the transmission and the execution between the different performer, the performance is group of personnel to complete all work which and the work transmission process some service carries on, for example the army archives examination, each kind of application processing and so on, each work by the flow form, (for example document drafter) initiates the flow by the initiator, passes through this department as well as other departments processing (for example signs, countersigns), arrives at the flow the end point (for example to issue document finally, filing-up warehousing and so on),It is the work class management system management systems core technologies, regarding the army, what it describes is the army day-to-day business flow, the surveillance, the control, coordinated entire service process completion, and carries on the track to the information flow. And then it can shorten the expense of transferring the paper and human resources and increase the working efficiency.In army, routine work many complex, when processing examination document because often appeared is not prompt handles or works is unable to find the leadership examination contradictory the situation; At the same time, in the army officers and soldiers the quality is now irregular, some using the network work, but some will be quite strenuous including the documents typing. Therefore, wants to improve, because army own complexity and the flaw cause office efficiency low and so on situations, carries on especially based on the work class army daily archives examination system applied research.This army approval platform is based of the RDB workflow engine technique. The technique is implemented by Java language. It advanced and detailed introduced the workflow model supported by DB Flow engine based of existed workflow model especially the inherited workflow architecture. And the architecture is born of OOP and coordinate the class inheritance way to implement the workflow inheritance architecture. It made the workflow model have the reusing and polymorphism as the class.To the purpose of army automatic approving, the main contents of research in this dissertation are as follows:1) Analyze the current status and the shortage of workflow development by introducing the approve workflow technologies detailed, which draws the demarcation of concerned issues in research.2) Propose a new workflow engine based on Relational Database called DB Flow engine, introduce the framework of DB Flow engine and the workflow models support by this architecture.3) Propose the designing ideas and methods of the general army approving workflow platform on the basis of workflow model supported by DB Flow engine. 4) By the general army approving workflow instances, express the strong functions of army approving platform. KEYWORDS：Java；Army Approving；Workflow；Workflow Engine； DB Flow北京交通大学专业硕士学位论文 目录目录中文摘要iiiABSTRACTiv第一章 绪论11.1选题背景11.2国内外研究现状及其不足31.3本文研究内容51.4本章小结6第二章 审批自动化平台采用的工作流技术72.1基于关系数据库的工作流引擎(DBFIow)体系结构72.1.1为什么要基于关系数据库72.1.2基于关系数据库的工作流引擎(DBFlow)的功能82.1.3基于关系数据库工作流引擎体(DBFIow)系结构82.2 DBFlow工作流引擎支持模型及数据库结构102.2.1工作流的基本模型102.2.2核心模型122.3 DBFlow工作流引擎的执行服务与调度服务162.3.1流程的执行162.3.2活动调度172.4本章小结22第三章 技术路线233.1 java技术233.2 B/S模式243.3影子主码273.3.1影子主码的提出273.3.2影子主码的概念283.3.3影子主码的实现293.4本章小结29第四章 审批自动化平台的体系结构及实现方案304.1工作流产品的结构304.1.1流程定义工具304.1.2流程定义304.1.4工作流相关数据和应用程序数据314.1.5工作列表324.1.6工作列表处理器324.2工作流的元模型324.2.1解释器344.2.2分配器344.2.3路由选择器354.2.4工作列表管理器354.2.5管理监控器354.2.6工作流的运行控制方法354.3基于工作流技术的办公自动化系统开发方法364.3.1方法的合理性与完备性364.3.2基于工作流技术的办公自动化系统的开发方法374.4本章小结40第五章 部队审批实例415.1具体实例415.1.1.战士正课时间请假流程415.1.2.战士特殊情况请假流程425.1.3.休假流程425.1.4.临时用车请示流程435.1.5.机关用车请示流程435.2本章小结43第六章 总结与展望446.1论文主要工作446.2未来工作展望44参考文献46作者简历48独创性声明49学位论文数据集50北京交通大学专业硕士学位论文 独创性声明第一章 绪论1.1 选题背景计算机技术的飞速发展，尤其是近年来网络技术的发展，使人们的生活方式和思维方式产生了巨大变化。现代化办公方式正在不断改造着传统意义上的办公室，人们愈来愈依赖于自动化的办公手段。先进的数字化工具和强大的网络系统，使我们可以容易地获得信息、共享信息和处理信息。办公自动化的内涵也从以提高个人工作效率为目的，发展为通过提高组织内部的协同工作能力，从而提高整体工作效率。办公自动化不仅是政府、企业提高办公效率和管理决策水平的重要工具，目前已成为国民经济发展水平的重要标志。办公自动化的广泛应用，使得在传统体制中承担信息的搜集、加工、统计的中间管理层次成为多余，为精简机构，真正实现组织结构的扁平化，提供了技术保证。为了充分反映信息社会和网络环境下现代办公自动化的时代特征，为了适应经济全球化和信息网络化对办公自动化的需求，现代办公自动化系统可以理解为: 办公自动化系统是以计算机科学、信息科学、管理科学和网络通讯技术等现代科学技术为支撑、以提高专项和综合业务管理和辅助决策的水平效果为目的综合性人机信息系统。在该系统中，指导思想是灵魂，规范标准是基础，信息资源是前提，硬件设备和软件系统是工具，系统管理和维护是保证，系统应用是目的。办公自动化具有以下特征： .是以人为本的综合性人机信息系统； .是以网络技术和信息技术为支撑的信息系统； .是各类用户进行综合业务管理和辅助决策的有效工具，其最终目的是提高办公质量、效率和达到预期的工作效果； .规范标准是建设现代办公信息系统的基础； .信息资源的积累和网络技术的应用是办公信息系统发展的必要条件。办公自动化的一个目标，就是创建无纸化办公室。无纸化办公室，是理想的办公室，在全数字化的工作间中，所有的信息都以数字方式，而不是以纸张形式存储、操作和传送。随着信息技术和通信技术的发展，我们己拥有使这一理想变为现实的技术条件。现代信息社会正在逐步向知识经济社会过渡，知识成为一种资源，知识管理对企业持续发展具有深远的重要性。办公自动化应成为企业实现知识管理的工具，帮助企业管理员工头脑中的知识和专业技能，同时使员工有效的利用他人的知识，提高企业的生产力。因此，改进和提高组织的创新、响应能力、生产力和技能素质，是办公自动化的另一个目标。网上公文审批是办公自动化一个重要的组成部分。网上公文审批的概念最早起源于电子政务领域，是电子政务平台承载的主要应用之一。网上公文审批是指运用计算机与网络技术将政府的各项行政审批业务转移到互联网上进行，实现政府部门行政审批程序的信息化、网络化，同时起到优化审批流程、精简政府机构、提高办事效率的作用，真正做到公开、公正、透明。公众从互联网上填写中请提交到外网上，审批平台上的智能调度中心根据不同的审批事项启动相应的审批流程，使审批任务依次出现在相应科室相关人员的计算机桌面上，顺序完成各审批环节。在审批过程中，如实记录审批过程，并根据中报渠道的不同，适时地将审批状态和结果发布在外网网站，供中报者查询了解办理进度和结果。网上审批根据范围和性质的大小可分为横向联合审批和单点审批，横向审批是以政府为中心联合相关部门进行对公众服务。单点审批是以某审批机关为中心构建的网上公文审批系统。单点审批以一个审批机关为主，其他相关部门为辅，为公众提供单一专业的审批服务，它的优点是系统构建比较简单，不足之处在于比横向审批的功能薄弱一些，审批信息不便于共享。网上公文审批系统的主要目标对外是对组织机构和个人提供各种行政事务的流程查询、表格下载、在线填报、批复信息反馈等项服务，对内实现网上审批、时限监督、流程控制，从而实现办公自动化。部队这一特殊行业，担负着祖国领土完整、社会稳定、安邦兴业的特殊使命。在数字化的今天，要实现“科技强军”、“保障有力”，除却了人为的团体外，科技含量现代设备在整个过程中起着举足轻重的作用。在和平与发展为主题的世界大的环境下，提高部队办公效率，实现数字化的办公模式，以简、准、新、快实现收集、处理各种信息为其决策起关键的辅助和矫正作用。随着电子政务的飞发展，网上审批系统得到了广泛深入的应用。为国民经济的建设起到良好的作用，但同时也面对很多的问题：不能很好地把握用户需求；分析和设计能力欠缺；软件开发无法跟上需求的变化，从而难以真正实现资源共享和信息互通，这种将软件做成了“硬件”的传统开发模式已逐步显现出其缺点。在这种情况下，开发审批自动化平台，在平台上根据部队需求，不需要大量的程序设计，仅通过一系列的定义、配置就建立起所需的审批系统，而且可以良好面对需求变更；部队拥有这样的基础平台意味着投入一次资金可以任意按自己要求自行完成审批系统的快速建设，可以大大降低在软件系统建设上的资金投入。1.2 国内外研究现状及其不足纵观目前国内外办公自动化系统或工作流系统的应用情况，应该说处于一个“百花齐放、百家争鸣”的状态，应用需求多种多样，计算平台也是各有特色。但总的来说，我国办公自动化的发展方向应该是数字化办公。所谓数字化办公即几乎所有的办公业务都在网络环境下实现。从技术发展角度来看，特别是互联网技术的发展，安全技术的发展和软件理论的发展，实现数字化办公是可能的。实现数字化办公不同于传统的OA，也不同于MIS的建设，它的结构是Intranet网的结构，它的构建思路是自上而下的，即首先把整个内网看成是一个整体，这个整体的对象是网上所有用户，它必需有一个基础，我们称这个基础为内网平台，就好像PC必需有一个操作系统为基础一样。内网平台负责所有用户的管理、负责所有网络资源的管理、网络资源的分层授权、网络资源的开放标准和提供常用的网络服务。在平台的基础上，插接各种业务应用，这些应用都是网络资源。用户通过统一的界面入网，网络根据用户的权限提供相应的信息、功能和服务，使用户在网络环境下办公。实现数字化办公必须有良好的技术支撑，考虑到数字化办公的授权和开放这两个特点，首选技术应该是互联网技术及标准，在此基础上采用相关技术。实现数字化办公离不开工作流技术，目前比较流行的是以邮件系统为基础的工作流技术(如:LotusNotes, MSExchange和 NovellGroupWise等)，或叫群件技术。随着WEB技术的发展，基于Intranet模式下的工作流软件也越来越多，基于WEB的工作流软件将在未来的数字化办公领域将占主导地位。在部队的业务中，日常事务大都是和流程联系在一起的，比如行政审批、公文流转等。如何改进部门流程，提高效率，降低成本，更好地为官兵服务，是部队机关进行信息化建设的目标之一。工作流技术为实现这些目标提供了先进手段。利用工作流技术，可以灵活地定义流程，有力地简化应用开发的步骤，降低应用开发的难度，提高应用开发的效率及灵活性，为部队改进工作流程提供强有力的支持。因此网上审批系统一般都要采用工作流技术。目前，工作流领域存在如下几种不同方向的工作流管理系统：(1)基于成熟产品的工作流管理系统，以Microsoft Exchange和 IBM Domino Notes为典型的成熟群件平台，在其上面做二次开发容易实现，但是不能完全拥有自主版权，并目_其多样性的适应性较差。(2)智能工作流管理系统，通过运用人工智能技术到工作流管理系统提高工作流管理系统的智能性。L.Myers和M. Berry在他们的文章3中详细讨论了人工智能技术对WFMS的影响，他们认为人工智能的过程控制致力于实物(如机器、设备)的过程控制，而工作流则侧重于商业和制造业企业流程的控制;人工智能的技术对工作流管理有许多借鉴意义:反应控制(Reactive Control)理论，对于流程的监控。自适应和错误处理具有重要意义;反应调度(Reactive Scheduling)和资源分配算法，则对于动态、复杂、实时性要求较高的流程调度引擎的设计具有现实的指导意义;规划(Panning)算法，可以帮助工作流系统从大量的工作流定义案例中归结出新的流程定义及使流程定义具有自学习的功能，有助于目标拉动型WFMS的研究与发展。有的相关资料中6则提出了基于Agent技术的WFMS体系结构，把分布式人工智能代理的技术引入了工作流管理系统;另外一些文献资料7讨论了一个基于AI的工作流使能的反应控制系统SWIM的体系结构和基本组件。(3)面向对象的WFMS(Object-oriented WFMS),随着面向对象技术的成熟与应用，许多学者开始研究如何利用面向对象的技术来推动工作流技术的发展，主要包括两个领域:第一，如何利用面向对象技术如名字服务、安全控制技术来简化WFMS的实现，提高WFMS的性能和适应HAD环境的能力，如佐治业大学的METEOR产品则是其中的代表，它是一种基于CORBA标准面向对象的WFMS文献8详细地论证了如何用OO技术提高WFMS的容错能力，文献9探讨了如何让利用CORBA的对象事务服务来构建可靠工作流产品OpenFlow的技术;第二，如何利用面向对象的分析方法来构建面向对象的流程定义，以提高流程定义的可重用性。文献10中详细讨论了MOKASSIN项目的面向对象的流程定义模型，文献11用UML方法给出了WONDER系统OO模型。(4)分布式WFMS，为了提高系统的鲁棒性，许多学者研究如何实现WFMS的分布处理，一个流程可以使用多个分布的工作流引擎，每个工作流引擎可以调度不同流程实例或流程实例的不同任务，一个调度引擎发生故障时，不会影响其它引擎的工作。分布式系统会带未一系列的问题，如数据一致性、并发性、备份和恢复间题，这些是当前研究的热点。(5)基于WEB构架的WFMS，基于Web构架的应用系统，由于零安装、移动性好、易操作等优点得到了巨大的发展，许多应用系统转移到基于Web构架上来，WFMS也不例外。现有的许多WFMS也增加了对Web的支持，但多局限于用Web来实现任务项(WorkItem)的处理，而在Sewer端通过CGI与工作流引擎通信这种体系结构12，CGI程序的瓶颈、HTML不能表示结构化数据都使现有的Web使能的系统效率不高。如何利用XML和Java等技术来实现Web构架的WFMS是一个切需研究的课题。韩国国立汉城大学的Yeonsnok和Sub Hob等人提出WW-flow的体系结构，使用Java, Servlet技术对CGI模式进行了改造13美国明尼苏达大学的R. Tripathi等人利用XML技术实现了分布式工作流管理系统14;挪威科学与技术大学的A.I. Wang基于XML技术实现了 ERPRIT支持的Renaissance项目流程定义的自动执行15。(6)基于ECA的适应性工作流，在实际中往往需要根据具体情况动态地确定执行路由，这就需要工作流模型能表达出不同情况下的不同处理方法。近年来，数据库的非传统应用促进了对主动数据库的研究和应用，并目引起了对软件主动性的研究。它采用事件触发机制来组织应用系统，或者为应用系统增加主动功能。当一个事件发生后，事件监视器捕获该事件，然后依据事件一条件一动作(ECA)规则进行条件判断，选择合适的执行动作16。在企业业务执行过程中，各个活动的进行总是伴随着事件的发生。特定的事件触发特定的活动，而活动的结束又引发新的事件，因而用事件也可以描述业务过程的动态特性。就目前看来，虽然带有审批流程性质的办公自动化软件或工作流软件很多，但存在以下一些问题:1.部分软件产品质量不高，不顾中国单位的运作特点照搬国外技术，使得实施困难;2.定制开发，无法根据用户需求变化对软件进行灵活改动，造成软件性能和可用性大大降低;3.为用户考虑的较少，过分强调软件之间的功能横向对比，为用户考虑的实际功能少，导致软件大而全，真正为用户接受的功能模块少;4.开发手段单一，平台依赖性严重，无法与其他相关系统进行系统集成;5.国内相关优秀软件很少，一般依赖国外软件巨头，软件安全性问题堪忧，特别是部队办公审批事关国家安全，更应谨慎。由于这些弱点，业界特别是国内一些软件厂商也提出了一些新的产品，但在部队军事安全领域，还存在空白。本课题提出的部队审批自动化平台将根据具体应用领域，特别是针对不同的使用对象和应用目的，采用适合的模型和实现手段。1.3 本文研究内容本课题将研究部队审批流程的应用特点，将众多带有审批性质的事务进行软件设计抽象，探索在不改变程序和数据库基础结构的情况下，实现柔性平台，广泛涵盖审批性质的事务，开发具有实用价值的审批自动化平台。本课题研究人将在张晋豫教授的指导下，努力进行理论探索和应用研究，应用开发出较为符合研究目的的软件。重点在于对其实现机制上做出一些有益的尝试，并为部队的办公自动化发展及其应用做出贡献。 第一章 绪论，主要介绍了论文的选题背景以及国内外研究现状; 第二章 审批自动化平台采用的工作流技术，主要介绍了该审批自动化平台中采用的工作流技术; 第三章 技术路线，主要介绍了在开发该审批自动化平台过程中所采用一些主要的技术，如:Java, B/S开发模式和影子主码。 第四章 审批自动化平台的体系结构及实现方案，主要介绍该审批自动化平台的体系结构，以及具体的实现方案。 第五章 部队审批实例，主要针对一些部队审批流程实例来进一步具体介绍该审批自动化平台。 第六章 总结与展望，主要对该审批自动化平台进行了综合评价，指出了其缺点和不足以及今后的改进方向。1.4 本章小结在介绍了论文选题背景的基础上，本章首先介绍了网上公文审批的基本概念和应用，接着介绍了国内外的研究现状并提出一些不足的地方，针对这些不足，提出开发一个审批平台，最后介绍本文研究的主要内容。第二章 审批自动化平台采用的工作流技术2.1基于关系数据库的工作流引擎(DB Flow)体系结构2.1.1为什么要基于关系数据库所谓基于关系的工作流引擎指的是工作流引擎中的数据模型(即核心模型和支撑模型)全部通过关系结构来表达;控制工作流引擎运作的各种程序逻辑也是通过常规关系数据库管理系统中所提供的存储过程、包以及触发器等机制来实现;同时，事务的并发控制也通过数据库系统所提供的机制来实现。从技术角度来说，使用关系结构来表达工作流引擎中的数据模型可以降低工作流引擎开发过程中的技术难度和工作量。具体表现在:(1)与工作流引擎相关的各种控制数据(包括业务活动的状态数据)可以存储在数据库系统中;(2)与此相关的数据的完整性可以由数据库管理系统来维护;(3)利用关系结构可以方便地定义工作流引擎中的各种数据格式和数据结构;(4)可以方便地利用数据库管理系统提供的各种DML语句来操纵工作流引擎所需的各种数据。从开发应用系统的角度来看，在同一数据库环境下为开发者提供一个基于关系结构的工作流引擎，并目如果这个工作流引擎所提供的功能可以方便地嵌入到应用的开发环境中，则可以降低开发应用的难度。这是因为:(1)针对关键业务的应用系统通常会采用一个常规的关系数据库系统作为后台的支撑;(2)应用系统的开发者往往会采用一种他们所熟悉的并且适合此数据库系统的前端开发工具来开发具体应用，这些前端开发工具一个显著特征是开发功能强大，但一般不具备工作流机制。因此，采用基于关系结构的工作流引擎很容易与应用的开发环境做到无缝的集成。从引擎与应用系统集成的角度来看由于数据库管理系统所具有的技术特征，使得DB Flow工作流引擎与应用系统集成时，在许多方面的处理变得非常简单.(1)事务处理。一方面，利用数据库系统的事务处理机制，保证了工作流管理系统中某些操作的原子性;另一方面，尽量减少在工作流管理系统中不必要的事务处理控制，从而为应用系统提供更多事务处理的灵活性。(2)异常处理。使用数据库异常处理机制，保证了工作流管理系统运行异常的有效捕获。(3)互操作性。由于数据库系统具有丰富的标准访问方法，因此，能够很方便地开发出符合互操作性标准的接口。(4)性能优化。数据库管理系统为数据库应用的设计和实现提供了许多进行优化的方法和手段。(5)备份与恢复。利用数据库的备份机制，可以保证在出现异常的情况下，各集成应用系统的数据能够得到一致的恢复。2.1.2基于关系数据库的工作流引擎(DB Flow)的功能工作流引擎在一个执行服务内负责部分或全部的运行时控制。工作流引擎定义：是一个为工作流实例提供运行时执行环境的软件服务或“引擎”。工作流引擎提供了过程实例的运行环境，主要完成以下功能：1)实例化过程模型并执行:解释建模工具生成的工作流定义，根据过程执行请求的初始条件和执行参数初始化过程实例，运行过程实例并管理其运行。2)为过程和活动的执行进行导航：根据过程定义和工作流相关数据为过程实例的运行进行导航，如根据实例的进入和退出条件启动和终止一个过程实例；根据活动之问的关联和活动的执行条件，决定并行或串行执行后续的活动；根据用户操作的需要提供过程的运行信息；据运行的需要激活相应的应用程序等。3)与外部资源交互完成各项活动：与外部资源的交互有两个途径:客户应用接口和直接调用应用接口方式。对子客户调用方式，工作流引擎通过任务列表管理器对应用进行管理，它提供任务列表给用户选择，并记录执行情况;对于直接调用的活动由工作流引擎直接调用相应的应用程序来完成。4)功维护工作流控制数据和工作流相关数据：工作流在执行过程中要维护不同过程实例和活动实例的内部状态信息，以及用于办调和恢复的各种检查数据和恢复/重起信息，还包括用户传送的必要相关数据。2.1.3基于关系数据库工作流引擎体(DB Flow)系结构工作流执行服务在实际工作流管理系统中特别是在分布式环境下，通常有一个或者多个工作流引擎组成。工作流引擎是系统的核心部分。每个基于关系数据库的工作流引擎(DB Flow)实现了流程定义版本管理、流程实例生命周期管理、流程路由调度以及任务调度分配等等功能，下面先对各个主要的作用及实现机制进行简要的介绍： 流程定义版本管理：流程定义版本管理主要实现流程实例按照不同版本进行有效和高效的管理。通过引擎外部接口类统一标准的接口进行查询、删除、修改或创建具有特定版本的流程定义。 流程实例生命周期管理：主要在于流程实例状态的管理，控制流程实例的状态根据用户的需要进行必要的改变，从而满足企业应用中流程实例的实际需求。流程实例的状态分为初始化(Initial)、激活(Started)、挂起(Suspended)、终止(Terminated)、结束(Completed)等5种。 工作项管理：也就是任务管理器(Task Manager)，负责流程实例所产生工作项的具体管理，涉及到状态改变、查询以及相关数据修改等方面，需要提供一个快速而有效的管理机制。在实际企业应用中工作项的数量将会非常大，对于快速有效的管理特别是查询将会使一个关键点而且是一个难点。 流程级路由调度：就是处理流程实例运转过程当中的路由选择，机遇关系数据库的工作流引擎支持串行、并行、分支、汇合、循环、同步、子流程等流程逻辑结构，而根据企业的实际需求提供了跳过和反馈两种功能，能够较好的完成目前企业用户的实际应用需求。在路由选择的调度工程当中引擎即支持参数控制的自动流转支持用户控制的非自动流转，具有很好的柔性路由选择。 任务分配调度管理：根据用户的需要进行工作项的参与人的指派，DB Flow工作流引擎支持一个面向角色与团队的混合任务分配方式，同时在任务分配管理中引入层次性策略处理任务分配中的复杂与异常情况，并在此基础上建立一个任务管理实现机制一一基于单列表、多视图的任务分配管理。 事务管理服务：DB Flow工作流引擎采用的实际可行的并发控制管理策略和流程事务管理策略。采用锁机制的并发控制管理和流程级事务数据保护模型和流程级事务故障处理模型。基于关系数据库的工作流引擎(DB Flow)采用J2EE技术和关系数据库结合实现。在上面介绍的六个模块分别由几个无状态EJB组成.对于各个模块间的相互依赖关系，下面做一些简要的介绍。流程级调度需要通过流程定义管理获得流程定义，进行实例化流程定义，取得流程实例后进行调度。流程级调度通过流程实例管理获得某个具体流程实例，进而进行调度。流程级调度完成后所产生的活动实例，通过活动级调度产生具有特定参与人的工作向，交于工作项管理，反过来工作项管理产生的工作状态改变通过活动级调度，条件满足的情况下进行流程级调度。2.2 DB Flow工作流引擎支持模型及数据库结构工作流模型是工作流管理系统运行的基础，模型定义的好坏、执行效率的高低、定义的友好性和应用的继承性都严重影响工作流系统的运行。本节在给出工作流基本模型的基础上，特别给出DB Flow工作流引擎支持的工作流模型继承体系，该体系来源于面向对象的思想，结合类继承的方式，实现工作流模型的继承机制，从而使工作流模型能象类一样具有重用性，甚至多态性。2.2.1工作流的基本模型在研究借鉴现有工作流模型的基础上，我们对工作流模型进行了分析认为工作流模型有两个层次支撑模型和核心模型。支撑模型主要包括组织模型、资源模型、权限模型和时间模型；核心模型则是以过程模型为中心，另外还包含数据模型和应用模型。支撑模型是任何一个工作流模型所必须的，但同时它们又经常是企业中其他应用系统所关联，为了实现工作流系统的集成性和柔性，有必要将它们分为独立的一类。工作流模型定义的好坏，特别是过程模型定义的好坏，直接的影响到工作流引擎的路由调度、状态转换、角色解析和资源调度等方面，从而影响到工作流系统的效率。过程模型作为工作流模型的核心，是评价一个工作流引擎好坏的主要标准之一。过程模型对支撑模型的依赖关系如：时间管理、资源调度、访问控制和角色解析也都是工作流建模的核心部分。过程模型的直接体现就是我们最常看到的活动以及活动之间的关系的反映。各个模型间关系如图2.1所示。过程模型：作为工作流模型核心的过程模型由流程(Process)、活动(Activity)和迁移(Transition)三部分组成。流程是工作流模型的基本概念，是能够实例化运转的基本单元。流程由活动和活动间的依赖关系也就是迁移组成，而活动由可以分化成于流程；迁移支持分裂、合并、循环、跳过和反馈等。数据模型：流程、流程活动和迁移的详细描述信息、扩展信息来自于数据模型，具有用户自定义相关数据功能，增加流程、流程活动和迁移的描述能力，同时也可增加流程的路由选择的柔性。应用模型：针对应用代理自执行活动类型所需激活的应用的描述。时间模型：定义了流程在执行时各种时间设置及时间刻度，如工时长度、节假日、工作时间等等，是工作流模型时间维的描述，在工作流模型管理和流程实例运行等方面都有重要的作用。资源模型：用于描述活动执行所需配备的各种支撑条件，如工具、设备、机器等等信息，此外流程等工作流实体也可归为资源模型的实体范围。资源模型需要有自已的一套合适的资源管理体系。组织模型：用于建立企业的组织模型，方便活动的指派和权限的管理，它是用户交互型任务引用的数据，由人员(User)、组织(Organization)、职位(Position)、角色(Role)等实体组成。权限模型：主要描述对象权限和实体权限的信息，为工作流访问控制安全管理提供方便。图2.2中的除了上述六个模型以外，还提到了时间管理、资源调度、访问控制和角色解析四个概念，它们虽然不是元模型的范畴，但是是工作流建模所必须的在后面章节将会有详细的描述。2.2.2核心模型工作流模型的核心包括过程模型以及与过程模型紧密关联的数据模型和应用模型。而在多种不同结构的过程模型中(如活动网络图、Petri网、状态图、语义行为模型等)，活动网络图(Activity Network Diagram)是可读性最好的一种，对于非专业人员而言是最直观、最自然的过程表达方式，因此，DB Flow工作流引擎的工作流模型是建立在活动网络图的基础上。下面对各个部分进行详细描述。过程模型上面提到我们的过程模型是以活动网路图为基础的，追求的是简单、直观。而模型在简单化的同时，必须要兼顾其自身的描述能力。除了常见的由WfMC定义的基本原语(如“与分支”、“或连接”等)外，过程中还可能出现更复杂的逻辑关系(如“A活动的执行不能早于B话动”、“A与B互斥，但其具体的选择机制则是依赖于外界的，是随机的”等等)，这些情况也同样要求模型提供相应的概念予以支持。因此，我们在活动网络图的基本表达上进行合理的扩展，通过增加模型元素以及模型元素的属性来弥补其描述能力的不足。1)活动活动是工作流模型中的一个最基本的概念和单元，同时，活动又是流程中的一个基本元素。其定义如下定义2.1活动Activity=Ab，Tc，Dr，Tr，Pl，Rl，Al，Sc，Ec，S，J，PsAb：活动的基本属性集合，包含了活动标志号、活动名称、活动类型、合并类型、分裂类型、版本号以及活动描述信息等等。活动标志号和版本号构成二维变量唯一的确定一个活动。其中活动类型我们支持以下几种：开始节点：一个流程定义中有且只能有一个开始节点，开始节点可以没有参与人，也可以按照需要指派参与人，如果没有指派参与人则自动执行。结束节点：一个流程定义中有且只能有一个结束节点，结束节点可以没有参与人，也可以按照需要指派参与人，如果没有指派参与人则流程实例开始进行结束操作(引擎需要做的收尾工作)同时也宣告流程实例马上要结束。客户端执行：指这个活动是一个需要用户执行的活动节点，这样的活动需要参与人的指定。应用代理自执行：指通过应用代理服务器在该活动中指定的某项服务，需要描述该激活的应用。引擎自执行：指通过引擎自执行的活动类型，可包含一段BSF支持的脚本，由引擎端负责执行。子流程：子流程意味该活动的执行即启动另一个流程，本模型支持单流程定义多流程实例的模式，同时具有同步、异步的选择特性；而且对于父子流程实例变量映射提供脚本支持，子流程可跨域选定，支持流程定义的分布式(数据分布)。Email：对于这种常用的活动提供一种友好的支持。Tc：指对活动节点的时间约束，包含工作时间和工作时间单位。Dr：活动相关信息集合。Tr：活动相关团队信息。Pl：指客户端执行类型活动的参与人设置。Rl：只活动所需资源的设置Al：针对应用代理自执行活动的应用代理执行的描述，本模型采用脚本形式有脚本进行所需执行的应用描述，有应用代理服务进行执行。Sc：活动开始激活的条件。Ec：活动实例结束的条件。Sm：活动结束的分裂方式，有AND、OR和XOR三种方式。Jm：活动开始的合并方式，有AND和OR两种方式。Ps：活动的状态，缺省为就绪(Inactive)。流程是过程模型的基本概念，也是一个基本单元。其定义如下：定义2.2流程ProcessDefinition=At，Ab，ST，ACL，Dr，Tc，Al，Tl，PaAt：用户标志该流程定义是否是虚流程定义，字符串Abstract用子标志虚流程定义，否则为空。Ab：流程的基本属性集合，包括一般的业务流程都会有的一些常用属性例如：标志号、创建人、创建时问、流程名称、版本号、有效性和流程描述等等。标志号和版本号构成二维变量才唯一的确定一个流程，有效性标志该流程是否可以实例化执行。ST：流程的开始节点和结束节点的信息，也就是开始节点和结束节点的标志(包括标，态号和版本号)流程的开始节点和结束节点是分别作为一种特殊的活动类型存在的，而且一个完整的流程必须有且仅有一个开始节点和一个结束节点。ACL：流程的访问控制信息，包括流程的测览、实例化、删除和修改等的信息安全控制策略。Dr：流程相关信息。Tc：关于流程时间约束的信息，包含了流程的有效时间、工作时间、工作时