基于UML的工作流管理系統(tǒng)分析一(圖)

2019-11-18 12:20:06

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供稿：網(wǎng)友

　　引言
　　
　　隨著社會生產(chǎn)的流程化，工作流起著越來越重要的作用。根據(jù) WFMC 的定義，工作流（Workflow）就是自動運作的業(yè)務(wù)過程部分或整體，表現(xiàn)為參與者對文件、信息或任務(wù)按照規(guī)程采取行動，并令其在參與者之間傳遞。簡單地說，工作流就是一系列相互銜接、自動進(jìn)行的業(yè)務(wù)活動或任務(wù)。本文將具體介紹基于UML的工作流治理系統(tǒng)分析與建模。
　　
　　1 工作流概述
　　
　　對工作流的研究起源于二十世紀(jì)七十年代，受網(wǎng)絡(luò)的局限性，最初的工作流系統(tǒng)主要以企業(yè)內(nèi)部的文檔處理為主。到了二十世紀(jì)九十年代，隨著Internet 技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，促進(jìn)了電子商務(wù)應(yīng)用的極大發(fā)展，使得公司與公司之間、公司內(nèi)部部門之間以及子公司之間的業(yè)務(wù)相互處理成為可能，這為工作流的發(fā)展帶來了很大的機遇和挑戰(zhàn)。
　　
　　根據(jù)國際有關(guān)組織的猜測，隨著電子商務(wù)的發(fā)展，以數(shù)據(jù)處理為中心的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期，以業(yè)務(wù)過程處理為中心的工作流產(chǎn)品將進(jìn)入高速發(fā)展期。在國內(nèi)，隨著企業(yè)治理的規(guī)范化和規(guī)模的不斷擴大，企業(yè)的計算機治理將不僅僅停留在信息資源治理上，而將向更復(fù)雜的業(yè)務(wù)過程治理邁進(jìn)。
　　
　　為了實現(xiàn)組織目標(biāo)，有關(guān)業(yè)務(wù)活動依時序或邏輯關(guān)系相互連接構(gòu)成業(yè)務(wù)流程。在業(yè)務(wù)開展過程中，文檔、信息或任務(wù)，依據(jù)組織規(guī)范在參與者之間傳遞、處理或執(zhí)行。總體業(yè)務(wù)流程中，實現(xiàn)了基于計算機輔助處理而達(dá)到自動化的全部或部分稱為工作流。也就是說，工作流是在計算機輔助下全部或部分自動執(zhí)行的工作過程，該過程可運行于異質(zhì)、分布的運行環(huán)境中，供多人協(xié)同工作。工作流服務(wù)器是供業(yè)務(wù)流程可視化設(shè)計、治理和控制業(yè)務(wù)流程的運行、并在實際執(zhí)行過程中可動態(tài)修改業(yè)務(wù)流程的一種計算機軟件平臺。它使得快速開發(fā)、部署和運行企業(yè)業(yè)務(wù)治理系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)等成為可能。它也使得企業(yè)在復(fù)雜多變的市場環(huán)境中，為了快速適應(yīng)市場的變化，在保存現(xiàn)有投資，現(xiàn)有系統(tǒng)不變的情況下，迅速調(diào)整業(yè)務(wù)或商務(wù)流程成為可能。如它可應(yīng)用在：采購處理、各種申請、訂單與報價處理、員工績效考核、人事變動、貸款審批、索賠處理、B2B、電子商務(wù)等。
　　
　　2 工作流治理系統(tǒng)概述
　　
　　工作流治理系統(tǒng)是定義、創(chuàng)建和執(zhí)行工作流的系統(tǒng)，它是一種非凡的計算機支持的協(xié)同處理（CSCW，Computer Supported CoOperativeWork）軟件系統(tǒng)。
　　
　　工作流治理系統(tǒng)的產(chǎn)生
　　
　　工作流治理系統(tǒng)（WfMS，WorkflowManagementSystem）是以計算機支持的分布式、協(xié)同工作業(yè)務(wù)流程的自動或半自動化為研究目標(biāo)的軟件系統(tǒng)。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)，非凡是Internet/Intranet 的迅猛發(fā)展和應(yīng)用，計算機支持的分布式、協(xié)同工作的工作流系統(tǒng)在企、事業(yè)單位中的地位顯得越來越重要，也有著廣闊的前景。
　　
　　工作流治理系統(tǒng)是定義、創(chuàng)建、執(zhí)行工作流的系統(tǒng)。開發(fā)這類軟件系統(tǒng)就是要協(xié)調(diào)分布式、協(xié)同處理的各個節(jié)點上的活動，按照預(yù)定義的控制流程進(jìn)行執(zhí)行，以達(dá)到對它們的自動執(zhí)行和有效的治理。開發(fā)這類軟件有很大的重復(fù)性，工作流治理系統(tǒng)就是將這類軟件的公共的流程控制部分（工作流運行服務(wù)、引擎）、治理部分和其他公共部分抽象出來，形成一種軟件開發(fā)平臺，用戶只需要將它們的控制流程描述出來，該平臺軟件就可對它們的控制流程進(jìn)行自動執(zhí)行和有效地治理，而不需要對每次不同的應(yīng)用重復(fù)地開發(fā)。
　　
　　不同工作流治理系統(tǒng)可以有不同的實現(xiàn)方法，不同的底層通訊機制，應(yīng)用的范圍也可能有很大的差距，但所有的工作流治理系統(tǒng)從用戶的應(yīng)用層上來看，通用工作流治理系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供以下三個方面的功能支持：
　　
　　首先是建造功能，即對工作流的業(yè)務(wù)流程及組成這些業(yè)務(wù)流程的活動進(jìn)行定義和建模。
　　
　　其次是運行控制功能，即在一定的運行環(huán)境下，負(fù)責(zé)創(chuàng)建、執(zhí)行和控制工作流實例，激活相應(yīng)的資源和應(yīng)用，并完成過程中從一個活動到另一個活動的控制轉(zhuǎn)移。它是整個工作流治理系統(tǒng)的核心部分。
　　
　　最后是運行交互功能，即在工作流實例的運行中，工作流治理系統(tǒng)與工作流參與者（業(yè)務(wù)工作的參與者或控制者）及外部應(yīng)用程序進(jìn)行交互的功能。
　　
　　由于信息技術(shù)的發(fā)展和日趨激烈的商業(yè)競爭，人們不再滿足于獨立、零散的辦公自動化和計算機應(yīng)用，而是需要綜合的、集成化的解決方案。作為一種對常規(guī)性事務(wù)進(jìn)行治理、集成的技術(shù)，WfMS 的出現(xiàn)是必然的。它可以改進(jìn)和優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，提高業(yè)務(wù)工作效率；實現(xiàn)更好的業(yè)務(wù)過程控制，提高顧客服務(wù)質(zhì)量；提高業(yè)務(wù)流程的柔性等。
　　
　　3 工作流治理系統(tǒng)的組成
　　
　　一個完整的工作流治理系統(tǒng)中主要包括如下七個部分的部件和數(shù)據(jù)。
　　
　　a.過程定義工具
　　
　　過程定義工具被用來創(chuàng)建計算機可處理的業(yè)務(wù)過程描述。它可以是形式化的過程定義語言或?qū)ο箨P(guān)系模型，也可以是簡單地規(guī)定用戶間信息傳輸?shù)囊唤M路由命令。
　　
　　b.過程定義
　　
　　過程定義（數(shù)據(jù)）包含了所有使業(yè)務(wù)過程能被工作流執(zhí)行子系統(tǒng)執(zhí)行的必要信息。這些信息包括起始和終止條件、各個組成活動、活動調(diào)度規(guī)則、各業(yè)務(wù)的參與者需要做的工作、相關(guān)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的調(diào)用信息等。
　　
　　c.工作流執(zhí)行子系統(tǒng)和工作流引擎
　　
　　工作流執(zhí)行子系統(tǒng)也稱為（業(yè)務(wù)）過程執(zhí)行環(huán)境，包括一個或多個工作流引擎。工作流引擎是WfMS 的核心軟件組元。它的功能包括：解釋過程定義，創(chuàng)建過程實例并控制其執(zhí)行，調(diào)度各項活動，為用戶工作表添加工作項，通過應(yīng)用程序接口（API，application PRogram Interface）調(diào)用應(yīng)用程序，提供監(jiān)督和治理功能等。工作流執(zhí)行子系統(tǒng)可以包括多個工作流引擎，不同工作流引擎通過協(xié)作共同執(zhí)行工作流。
　　
　　d.工作流控制數(shù)據(jù)
　　
　　指被工作流執(zhí)行子系統(tǒng)和工作流引擎治理的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，例如工作流實例的狀態(tài)信息、每一活動的狀態(tài)信息等。
　　
　　e.工作流相關(guān)數(shù)據(jù)
　　
　　指與業(yè)務(wù)過程相關(guān)的數(shù)據(jù)。WfMS 使用這些數(shù)據(jù)確定工作流實例的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，例如過程調(diào)度決策數(shù)據(jù)、活動間的傳輸數(shù)據(jù)等。工作流相關(guān)數(shù)據(jù)既可以被工作流引擎使用，也可以被應(yīng)用程序調(diào)用。
　　
　　f.工作表和工作表處理程序
　　
　　工作表列出了與業(yè)務(wù)過程的參與者相關(guān)的一系列工作項，工作表處理程序則對用戶和工作表之間的交互進(jìn)行治理。工作表處理程序完成的功能有：支持用戶在工作表中選取一個工作項，重新分配工作項，通報工作項的完成，在工作項被處理的過程中調(diào)用相應(yīng)的應(yīng)用程序等。
　　
　　g.應(yīng)用程序和應(yīng)用數(shù)據(jù)
　　
　　應(yīng)用程序可以直接被WfMS 調(diào)用或通過應(yīng)用程序代理被間接調(diào)用。通過應(yīng)用程序調(diào)用，WfMS 部分或完全自動地完成一個活動，或者對業(yè)務(wù)參與者的工作提供支持。與工作流控制數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)不同，應(yīng)用數(shù)據(jù)對應(yīng)用程序來講是局部數(shù)據(jù)，對WfMS 的其他部件來說是不可見的。
　　
　　術(shù)語解釋
　　
　　表1 工作流治理系統(tǒng)術(shù)語解釋
　　基于UML的工作流治理系統(tǒng)分析一(圖)

　　4 工作流治理系統(tǒng)功能分析
　　
　　前面已經(jīng)介紹過，一個完整的通用工作流治理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括七個部件，這里限于篇幅的原因，只對工作流治理系統(tǒng)的核心部分：工作流執(zhí)行子系統(tǒng)和工作流引擎進(jìn)行分析。
　　
　　工作流治理系統(tǒng)核心功能
　　
　　工作流治理系統(tǒng)的核心組成部分稱為工作流執(zhí)行子系統(tǒng)，它為創(chuàng)建、初始化和執(zhí)行過程實例提供了一個運行環(huán)境。
　　
　　在一個工作流執(zhí)行子系統(tǒng)中可以包括一個或多個工作流引擎，前者是一種集中式的實現(xiàn)方式，而后者是一種分布式的實現(xiàn)方式。分布式的實現(xiàn)方式又可以分為同構(gòu)和異構(gòu)兩種不同的情況。所謂同構(gòu)是指在一個運行服務(wù)系統(tǒng)中包含了多個兼容的工作流引擎；所謂異構(gòu)是指在工作流治理系統(tǒng)中包含了兩個以上異構(gòu)的工作流執(zhí)行子系統(tǒng)。
　　
　　工作流引擎是工作流治理系統(tǒng)的核心軟件部件。它的主要功能有：解釋過程定義，控制過程實例（創(chuàng)建、激活、掛起、終止等），按照過程定義已確定的業(yè)務(wù)邏輯調(diào)用各項活動，為用戶工作表添加工作項，維護工作流控制數(shù)據(jù)和工作流相關(guān)數(shù)據(jù)，調(diào)用應(yīng)用程序，提供監(jiān)督，治理和審計功能。
　　
　　工作流執(zhí)行子系統(tǒng)涉及四種數(shù)據(jù)：工作流控制數(shù)據(jù)、工作流相關(guān)數(shù)據(jù)、組織/角色模型數(shù)據(jù)和工作表。
　　
　　第一種，工作流控制數(shù)據(jù)。指只由工作流執(zhí)行子系統(tǒng)維護的內(nèi)部控制數(shù)據(jù)，主要用于表示過程實例與活動實例的狀態(tài)信息。
　　
　　第二種，工作流相關(guān)數(shù)據(jù)。指與業(yè)務(wù)過程相關(guān)的數(shù)據(jù)，他們由應(yīng)用程序或由用戶通過工作項處理來產(chǎn)生和更新，工作流引擎根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來確定過程實例的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，例如過程調(diào)度決策數(shù)據(jù)、活動間的傳輸數(shù)據(jù)等。
　　
　　第三種，組織/角色模型數(shù)據(jù)。是描述組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，主要用于確定工作項的執(zhí)行者。
　　
　　第四種，工作表。列出了與工作流參與者相關(guān)的一系列工作項。
　　
　　5 建模實例
　　
　　5.1 創(chuàng)建用例視圖
　　
　　用例視圖從外部用戶的角度捕捉系統(tǒng)的行為。它將系統(tǒng)功能劃分為對活動者（系統(tǒng)的理想用戶）具有意義的事務(wù)。這些功能片被稱為用例。用例通過系統(tǒng)與一個或多個活動者之間的一系列消息描述了與活動者的交互。其活動者包括人員、其它的計算機系統(tǒng)和進(jìn)程。
　　
　　活動者用一個小人表示，活動者的名字標(biāo)在這個小人的下方。用例用一個橢圓表示，用例的名字標(biāo)在橢圓中或下方，用實線與同自身通

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