WF工作流工程設(shè)計(jì)論文

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1.wf簡介

目前各大軟件廠商都推出了工作流產(chǎn)品。從.NETFramework3.0開始，微軟推出了一個(gè)全新的基于Windows平臺的工作流產(chǎn)品WorkflowFoundation（簡稱WF），作為.NET中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組件，目前最新的版本是WF4.5。相對WfMC對工作流的抽象定義，微軟對工作流的定義體現(xiàn)了其在WF中的設(shè)計(jì)思想：工作流是一組存儲為模型的名為活動的基本單元，活動用于描述實(shí)際進(jìn)程；工作流提供了一種方法，用于描述多項(xiàng)短期運(yùn)行或長期運(yùn)行的工作之間的執(zhí)行順序和依賴關(guān)系；此工作從頭到尾地貫穿模型，并且活動可以人工執(zhí)行或由系統(tǒng)功能執(zhí)行。WF的組成主要包括以下幾個(gè)部分：

（1）活動模型（ActivityModel）：活動是構(gòu)建WF工作流的基本單元，可以通過代碼的方式編寫活動或用已有的活動組合成一個(gè)復(fù)合活動。

（2）工作流設(shè)計(jì)器（WorkflowDesigner）：從MicrosoftVisu-alStudio2005開始，VisualStudio提供了一個(gè)工作流設(shè)計(jì)器，開發(fā)者也可以根據(jù)需要開發(fā)設(shè)計(jì)出完全獨(dú)立于VisualStudio的工作流設(shè)計(jì)器。

（3）規(guī)則引擎（RulesEngine）：可以被工作流所調(diào)用，為工作流提供條件轉(zhuǎn)移規(guī)則。

（4）工作流運(yùn)行時(shí)（WorkflowRuntime）：一個(gè)輕量級、可擴(kuò)展的引擎執(zhí)行環(huán)境，需要運(yùn)行在宿主程序中。WF在工作流活動狀態(tài)的持久化、異常處理、事務(wù)管理、WebService通信、流程的動態(tài)更新等方面都給予了大量的支持，能快速開發(fā)Windows平臺上C/S或B/S框架的工作流應(yīng)用。近年來，WF已逐漸成為Windows平臺上工作流開發(fā)研究的主流方向之一。

2.WF工作流引擎體系結(jié)構(gòu)

WF引擎的體系結(jié)構(gòu)共分四層：工作流模型層、運(yùn)行時(shí)層、宿主層、宿主程序?qū)印?/p>

2.1工作流模型層（WorkflowModelLayer）

工作流模型層是WF的應(yīng)用開發(fā)層，支持不同類型的工作流模型，提供了很多開箱即用的活動（OutofboxActivi-ties），以及活動和規(guī)則編輯API。開箱即用活動可以分為順序、狀態(tài)機(jī)和策略三類。此外，用戶還可以通過自定義活動的方式，擴(kuò)充WF的活動庫。

2.2運(yùn)行時(shí)層（RuntimeLayer）

運(yùn)行時(shí)層是WF的核心部分，包含執(zhí)行工作流和管理工作流生命周期必需的關(guān)鍵服務(wù)：

（1）執(zhí)行（Execution）：確定流程中活動被執(zhí)行的時(shí)間，并且維持一些公共行為，如事件處理、異常、跟蹤和事務(wù)等。

（2）跟蹤（Tracking）：主要是建立經(jīng)跟蹤接口序列化過的跟蹤事件。

（3）調(diào)度（Scheduler）：按調(diào)度表執(zhí)行各種活動。

（4）規(guī)則（Rules）：提供了策略執(zhí)行功能和對代碼文檔對象模型條件值的計(jì)算。

（5）狀態(tài)管理（StateManagement）：負(fù)責(zé)管理經(jīng)持久化接口持久化的各種狀態(tài)。

2.3宿主層（HostingLayer）

宿主層提供WF的運(yùn)行時(shí)層與宿主程序之間各種關(guān)鍵服務(wù)的接口，包括持久化服務(wù)、通信服務(wù)、跟蹤服務(wù)、定時(shí)器服務(wù)、線程服務(wù)和事務(wù)服務(wù)等。用戶也可以根據(jù)需要自定義服務(wù)。2.3.4宿主程序?qū)樱℉ostProcessLayer）宿主程序是一個(gè)調(diào)用者，為用戶提供交互的圖形用戶界面。工作流引擎則運(yùn)行在服務(wù)器上為宿主程序提供服務(wù)并管理工作流。Windows平臺下很多不同類型的應(yīng)用程序都可以作為WF的宿主程序，比如控制臺程序、窗體表單應(yīng)用程序，

2.4WF支持的工作流類型WF

支持兩種工作流：順序工作流和狀態(tài)機(jī)工作流[5]。

（1）順序工作流模型（SequentialWorkflowModel）順序工作流是一個(gè)連續(xù)的活動序列，流程一旦開始，各個(gè)活動將按照流程定義的順序自我驅(qū)動逐個(gè)執(zhí)行，直到整個(gè)工作流完成為止。盡管順序工作流可以使用分支和循環(huán)，也可以接收外部事件，但它的執(zhí)行過程是高度可預(yù)測的。順序工作流模型帶有明顯的時(shí)序性，適用于大多數(shù)結(jié)構(gòu)化的工作流應(yīng)用。

（2）狀態(tài)機(jī)工作流模型（StateMachineWorkflowModel）狀態(tài)機(jī)工作流完全依賴外部事件驅(qū)動來執(zhí)行，因此也稱事件驅(qū)動工作流。它包含一系列狀態(tài)（包括初始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)）和事件。狀態(tài)機(jī)一開始總是停在一個(gè)預(yù)設(shè)的狀態(tài)中，直到事件觸發(fā)之后才會跳轉(zhuǎn)到新的狀態(tài)上。狀態(tài)機(jī)工作流模型是為事件驅(qū)動的工作場景設(shè)計(jì)的，有事務(wù)特征，適合于非結(jié)構(gòu)化面向人或角色相關(guān)的工作流場景。

3工程設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)整體架構(gòu)

隨著Internet的快速發(fā)展，Web以其簡便的信息獲取方式、統(tǒng)一的客戶端界面和豐富的功能日益為人們所接受，因此目前絕大部分的應(yīng)用系統(tǒng)都以B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。微軟開發(fā)的ASP.NET框架已成為Web開發(fā)的利器。本文利用ASP.NETWeb應(yīng)用程序作為WF宿主應(yīng)用程序，為工程設(shè)計(jì)企業(yè)構(gòu)建工程設(shè)計(jì)工作流管理系統(tǒng)。系統(tǒng)的整體架構(gòu)是在典型的三層架構(gòu)基礎(chǔ)上加入工作流引擎層，成為四層架構(gòu)，如圖2所示。四個(gè)層次分別是：

①表現(xiàn)層，采用基于ASP.NET的Web客戶端，呈現(xiàn)系統(tǒng)的用戶界面；

②業(yè)務(wù)邏輯層：實(shí)現(xiàn)包括市場經(jīng)營管理、工程項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)過程管理、質(zhì)量管理等功能的業(yè)務(wù)邏輯；

③工作流引擎：包括WF定義、WF執(zhí)行和WF監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層中各類業(yè)務(wù)的流程定義、執(zhí)行和監(jiān)控；

④數(shù)據(jù)訪問層：實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問和操作，為其他三層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.2工作流設(shè)計(jì)

在電力工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)成品分很多種類和級別。不同種類和級別的設(shè)計(jì)成品按照不同的流程進(jìn)行校審，從而達(dá)到保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。以某設(shè)計(jì)院的A類工程三級施工圖為例，其校審過程如下：設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)出成品后，登錄工程設(shè)計(jì)工作流管理系統(tǒng)，在線填寫設(shè)計(jì)成品相關(guān)信息，遞交設(shè)計(jì)成品校審中請。遞交的申請需要經(jīng)過校核、審核和批準(zhǔn)共三級校審。每一級校審如有修改意見，則直接退回給設(shè)計(jì)人，由設(shè)計(jì)人修改后重新遞交校審申請。這是一個(gè)結(jié)構(gòu)化的業(yè)務(wù)流程，其執(zhí)行過程是高度可預(yù)測的，帶有明顯的時(shí)序性，因此，采用順序工作流模型進(jìn)行流程建模，其流程圖在。

3.3系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1持久化服務(wù)

相對于計(jì)算密集型的技術(shù)，工作流技術(shù)，特別是人工工作流技術(shù)，處理的大部分是等待，因此對持久化提出了特殊的要求。工作流的持久化，關(guān)鍵之一是如何以及何時(shí)把一個(gè)流程實(shí)例存儲到數(shù)據(jù)庫中并從內(nèi)存中移除。WF引擎宿主層的SqlWorkflowPersistenceService服務(wù)類是持久化服務(wù)的核心。它可以將流程實(shí)例保存到數(shù)據(jù)庫中，也可以從數(shù)據(jù)庫中加載流程實(shí)例。當(dāng)流程實(shí)例空閑時(shí)，WF運(yùn)行時(shí)會觸發(fā)一個(gè)WorkflowRuntime.WorkflowIdled事件，宿主程序發(fā)現(xiàn)這個(gè)事件時(shí)會在事件處理器中調(diào)用WorkflowIn-stance的TryUnload方法，將空閑的流程實(shí)例持久化存儲到數(shù)據(jù)庫中。

3.3.2工作流調(diào)用本文實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)以ASP.NETWeb應(yīng)用程序?yàn)樗拗?。在宿主程序中調(diào)用工作流分兩種情況：

（1）在流程實(shí)例初次被創(chuàng)建時(shí)，在ASP.NET頁面中初始化工作化，關(guān)鍵代碼如下：WorkflowRuntimeruntime=newWorkflowRuntime;…//添加相應(yīng)的服務(wù)runtime.StartRuntime;//啟動工作流引擎WorkflowInstanceinstance=runtime.CreateWorkflow（typeof（WF.Checked));instance.Start;//啟動流程實(shí)例

（2）當(dāng)宿主程序發(fā)生的事件觸發(fā)某個(gè)已被持久化的流程實(shí)例時(shí)，需要重新加載此實(shí)例，關(guān)鍵代碼如下：WorkflowRuntimeruntime=newWorkflowRuntime;GuidWorkflowId=newGuid（tbNo.Text);//tbNo.Text用來獲取要處理的工作流實(shí)例IDruntime.GetWorkflow（WorkflowId）;其中第二種情況用得更多，因?yàn)槊恳粋€(gè)流程實(shí)例只需在開始時(shí)進(jìn)行一次初始化，而之后每一個(gè)活動的流轉(zhuǎn)和操作都要重新加載被持久化的實(shí)例。

4結(jié)束語

本文提出一個(gè)結(jié)合了WF和ASP.NET技術(shù)的Web工作流系統(tǒng)四層架構(gòu)體系，使用順序工作流模型設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程，開發(fā)了一個(gè)工程設(shè)計(jì)工作流管理系統(tǒng)，很好地解決了工程設(shè)計(jì)管理中業(yè)務(wù)流程在不同人之間的自動流轉(zhuǎn)問題。該系統(tǒng)目前已投入使用，為企業(yè)創(chuàng)造了很大的價(jià)值。

作者：李緒光 單位：廣州電力設(shè)計(jì)院