基于目錄樹的工作流引擎設計與實現(xiàn)

田雅軒

【摘 要】目前，大多數(shù)工作流引擎流程復雜、環(huán)節(jié)較多，維護起來難度較大。并且在工作流發(fā)生變動的情況下，很容易影響到任務正常流轉。為應對工作流引擎在使用過程中出現(xiàn)的加載效率低、靈活性小、流轉受阻等問題，提出了基于目錄樹結構的工作流引擎設計。

【關鍵詞】工作流；工作流引擎；目錄樹；節(jié)點

【Abstract】Most of the current workflow engine process complex， more links， it is difficult to maintain. And if changes in workflow， it is easy to affect the normal circulation of official document. For the problem of loading efficiency to deal with workflow engine used in the process of low， small， flexible transfer resistance， puts forward the design of workflow engine based on tree structure.

【Key words】Workflow； Workflow engine； The directory tree； Node

1 設計背景與目標

工作流引擎是根據(jù)角色、分工和條件的不同，提供對各應用系統(tǒng)有決定作用的信息傳遞路由解決方案[1]。目前，市場上的工作流引擎系統(tǒng)，流程事項的各環(huán)節(jié)和流轉路徑相對比較固定，當流程發(fā)生變化時，只能通過修改代碼方式進行解決，因此，程序維護量比較大[2]。

工作流的變動不僅影響到程序的更改，同時，還會影響到占用該工作流的任務正常流轉，造成任務流轉受阻。雖然現(xiàn)在推出了很多工作流引擎的框架，例如，Shark和JBPM[3]，可以在此基礎上制定個性化工作流引擎，來滿足我們對工作流靈活性和易維護性得要求[4]，但是當工作流進行更改時，必須將正在使用該工作流的任務進行清理，任務必須走完流程或者被刪除重新發(fā)布，否則無法修改工作流內容。因此，雖然解決了靈活性問題，但在工作流維護方面又增加了額外的工作量。為此，基于.Net平臺，開發(fā)了一種較輕量級的工作流引擎，用于任務流轉。

同時，為了保證在修改工作流的同時能夠正確處理占用該工作流且未流轉結束的任務。最終確定設計方案為：在更新或刪除工作流時，如存在使用該工作流且未結束流轉過程的任務，需要對任務的路由方向重新設置。

2 工作流引擎模型構建

本工作流引擎在架構上采用了目錄樹結構方式，審批環(huán)節(jié)和審批人作為樹的葉子節(jié)點，若為審批組則該節(jié)點下需要關聯(lián)審批組人員，則審批組內的審批人員作為葉子節(jié)點。

2.1 節(jié)點模型

2.1.1 審批環(huán)節(jié)名稱

在審批環(huán)節(jié)名稱設置方面，所有名稱采用結構化處理，即環(huán)節(jié)名稱全部從節(jié)點名稱表中選取。

2.1.2 審批對象

審批人即審批對象是在任務流轉至各環(huán)節(jié)時處理該文的經(jīng)辦人，每個審批環(huán)節(jié)均有不同審批人負責任務審核、批閱和簽批。審批對象分為五類：審批個人、審批組、返回發(fā)文者、本部門負責人、總負責人。

1）審批個人

即選擇指定的人員作為審批人，當任務流轉至特定環(huán)節(jié)時，由此人負責任務的審批，其他人均看不到該文，也無法進行審批。

2）審批組

審批組可以選擇一個部門，例如，測試組、研發(fā)組、項目組；也可以預先設置一個小組作為審批組，例如，部門領導組、工會小組、黨員組。當任務流轉至特定環(huán)節(jié)前，需要用戶從該審批組中選擇人員作為下一審批人。

3）返回發(fā)文者

任務在上一環(huán)審批結束后會自動返回至發(fā)文者進行處理。例如，當系統(tǒng)維護費的預算經(jīng)中心領導審批后返回給發(fā)文者，發(fā)文者上傳發(fā)票后繼續(xù)下一流程審批。

4）本部門負責人

任務在發(fā)布后或上一審批結束后，自動流轉至本部門領導進行審批，當本部門領導大于兩位以上，則需要用戶手工選擇其中一位審批領導。

5）總負責人

任務在發(fā)布后或上一審批結束后，自動流轉至總負責人進行審批，當總負責人大于兩位以上，則需要用戶手工選擇其中一位審批領導。

2.2 工作流操作

工作流的操作包括工作流的建立、刪除，以及更新工作流，工作的修改操作還包括了：刪除節(jié)點、插入節(jié)點、更新節(jié)點內容。其中刪除工作流、更新工作流（包括：刪除節(jié)點、插入節(jié)點、更新節(jié)點內容），此類操作在執(zhí)行時，需要判斷當前操作的工作流是否被占用，如有任務使用此工作流并且該任務未流轉結束，則該任務將被“掛起”，需要將該任務轉向其他節(jié)點，進行下一步流轉。

2.3 工作流接口設計

在工作流設置過程中，通過調用workflow_interface（）接口選擇節(jié)點類型并對工作流進行實例化。最終能夠實現(xiàn)三種類型的工作流，第一個種是以個人為審批對象的工作流person_approveflow（）；第二種是以組為審批對象的工作流group_approveflow（），每次任務在流轉到下一環(huán)節(jié)之前，需要從該組選擇下一審批人，然后進行流轉；第三種是個人審批與組審批相結合的工作流person_groupflow（），即有些環(huán)節(jié)需要從組中選擇下一審批人，有些環(huán)節(jié)已固定審批人員，不用選擇。

3 工作流引擎實現(xiàn)

3.1 工作流創(chuàng)建

在工作流構建的過程中，需要將用戶的選項內容以及關聯(lián)的表內容進行抓取，傳輸至工作流程表中，并生成目錄樹。具體事項如下：

1）通過public ActionResult Index（）函數(shù)進行初始化；

2）通過遞歸方式：函數(shù)ActionResultCreate（DataTable table， LCSZ lcsz， string id），分別創(chuàng)建各子樹，并進行實例化。

3.2 工作流調用

通過前序遍歷樹的遞歸方式調用工作流進行流轉，并自左向右遍歷樹的每一個節(jié)點，currentnode 為當前節(jié)點，nextnode為下一節(jié)點，先訪問第一個子樹，直到訪問至葉子節(jié)點，再訪問該層的兄弟節(jié)點，再遍歷另一個兄弟子樹，直至遍歷全部節(jié)點，即流程全部走完。

3.3 工作流修改/刪除

工作流程內容一旦發(fā)生變化，例如，工作流被修改，包括：增加節(jié)點、刪除節(jié)點、修改節(jié)點、刪除工作流，都將觸發(fā)check_trigger觸發(fā)器。通過check_trigger掃描當前流轉過程中的任務是否占用該工作流，如果有任務被占用，工作流引擎自動將任務置為“掛起”狀態(tài)，需要將該任務進行重置，重置方案為：1）將任務退回至初始狀態(tài)；2）轉到其他工作流節(jié)點；3）轉到本工作流未被刪除/修改的節(jié)點，如果該工作流即將被刪除，那么只能轉移到其他工作流節(jié)點；最后更新或刪除工作流。在程序執(zhí)行的過程中，首先一旦出現(xiàn)TriggerAction.Delete和TriggerAction.Update操作，則執(zhí)行triggContext.TriggerAction觸發(fā)任務，即將其變?yōu)椤皰炱稹睜顟B(tài)，由修改者對任務重新設置。

4 工作流引擎性能測試

一般的工作流引擎是通過數(shù)據(jù)庫調取流轉路徑的數(shù)據(jù)，而本設計則是直接訪問已生成的目錄樹，來調取任務流轉路由。記錄了1個用戶，10個用戶、50個用戶，100個用戶并發(fā)調用兩種工作流的平均執(zhí)行時間，過程為從任務流轉活動開始到結束。其中，1個用戶時，使用一般工作流引擎平均執(zhí)行時間為2.607s，基于目錄樹的工作流引擎平均執(zhí)行時間為1.477s；10個用戶時，平均執(zhí)行時間分別為3.261s與1.763s；50個用戶時，平均執(zhí)行時間分別為3.715s與1.904s；100個用戶時，平均執(zhí)行時間分別為4.213s與2.024s。以上測試可以看出，對于執(zhí)行同一類活動，使用本設計的工作流引擎比一般工作流引擎所用要少得多。且隨著并發(fā)數(shù)量的增加，這一現(xiàn)象變得更加顯著。

5 結束語

基于目錄樹的工作流引擎在建立工作流的過程中，操作簡單，易于修改。在工作流調用過程中，通過性能測試得出平均執(zhí)行時間為1.792秒，時間復雜度為O（n），執(zhí)行效率較高。并針對現(xiàn)有工作流設置過程中存在修改后造成流轉中任務路由錯誤或受阻的情況，設計了工作流修改與任務流轉聯(lián)動的機制，保證了占用所修改工作流的任務能夠重新選擇節(jié)點進行新的路由。由于該工作流的設計剛初步完成，在有些流轉功能上還需要手工的參與，在實現(xiàn)全部自動化路由方面，需要進一步完善。

【參考文獻】

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[4]馮天佑，梁立宇，李成華，等.基于Activiti工作流引擎技術的電力行業(yè)業(yè)務流程管理系統(tǒng)[J].信息通信，2013，130（8）：57-58.Feng Tianyou， Liang Liyu， Li Chenghua et al. Business process management system for power industry Activiti based workflow technology. The information communication. 2013，130（8）：57-58.

[責任編輯：王楠]