基于UML的工作流管理系統分析一(圖)

2019-11-18 12:20:06

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　　引言
　　
　　隨著社會生產的流程化，工作流起著越來越重要的作用。根據 WFMC 的定義，工作流（Workflow）就是自動運作的業務過程部分或整體，表現為參與者對文件、信息或任務按照規程采取行動，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、自動進行的業務活動或任務。本文將具體介紹基于UML的工作流治理系統分析與建模。
　　
　　1 工作流概述
　　
　　對工作流的研究起源于二十世紀七十年代，受網絡的局限性，最初的工作流系統主要以企業內部的文檔處理為主。到了二十世紀九十年代，隨著Internet 技術的發展及應用，促進了電子商務應用的極大發展，使得公司與公司之間、公司內部部門之間以及子公司之間的業務相互處理成為可能，這為工作流的發展帶來了很大的機遇和挑戰。
　　
　　根據國際有關組織的猜測，隨著電子商務的發展，以數據處理為中心的數據庫產品已經進入穩定發展期，以業務過程處理為中心的工作流產品將進入高速發展期。在國內，隨著企業治理的規范化和規模的不斷擴大，企業的計算機治理將不僅僅停留在信息資源治理上，而將向更復雜的業務過程治理邁進。
　　
　　為了實現組織目標，有關業務活動依時序或邏輯關系相互連接構成業務流程。在業務開展過程中，文檔、信息或任務，依據組織規范在參與者之間傳遞、處理或執行?？傮w業務流程中，實現了基于計算機輔助處理而達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行的工作過程，該過程可運行于異質、分布的運行環境中，供多人協同工作。工作流服務器是供業務流程可視化設計、治理和控制業務流程的運行、并在實際執行過程中可動態修改業務流程的一種計算機軟件平臺。它使得快速開發、部署和運行企業業務治理系統、電子商務系統等成為可能。它也使得企業在復雜多變的市場環境中，為了快速適應市場的變化，在保存現有投資，現有系統不變的情況下，迅速調整業務或商務流程成為可能。如它可應用在：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、電子商務等。
　　
　　2 工作流治理系統概述
　　
　　工作流治理系統是定義、創建和執行工作流的系統，它是一種非凡的計算機支持的協同處理（CSCW，Computer Supported CoOperativeWork）軟件系統。
　　
　　工作流治理系統的產生
　　
　　工作流治理系統（WfMS，WorkflowManagementSystem）是以計算機支持的分布式、協同工作業務流程的自動或半自動化為研究目標的軟件系統。隨著計算機網絡，非凡是Internet/Intranet 的迅猛發展和應用，計算機支持的分布式、協同工作的工作流系統在企、事業單位中的地位顯得越來越重要，也有著廣闊的前景。
　　
　　工作流治理系統是定義、創建、執行工作流的系統。開發這類軟件系統就是要協調分布式、協同處理的各個節點上的活動，按照預定義的控制流程進行執行，以達到對它們的自動執行和有效的治理。開發這類軟件有很大的重復性，工作流治理系統就是將這類軟件的公共的流程控制部分（工作流運行服務、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行自動執行和有效地治理，而不需要對每次不同的應用重復地開發。
　　
　　不同工作流治理系統可以有不同的實現方法，不同的底層通訊機制，應用的范圍也可能有很大的差距，但所有的工作流治理系統從用戶的應用層上來看，通用工作流治理系統應該能夠提供以下三個方面的功能支持：
　　
　　首先是建造功能，即對工作流的業務流程及組成這些業務流程的活動進行定義和建模。
　　
　　其次是運行控制功能，即在一定的運行環境下，負責創建、執行和控制工作流實例，激活相應的資源和應用，并完成過程中從一個活動到另一個活動的控制轉移。它是整個工作流治理系統的核心部分。
　　
　　最后是運行交互功能，即在工作流實例的運行中，工作流治理系統與工作流參與者（業務工作的參與者或控制者）及外部應用程序進行交互的功能。
　　
　　由于信息技術的發展和日趨激烈的商業競爭，人們不再滿足于獨立、零散的辦公自動化和計算機應用，而是需要綜合的、集成化的解決方案。作為一種對常規性事務進行治理、集成的技術，WfMS 的出現是必然的。它可以改進和優化業務流程，提高業務工作效率；實現更好的業務過程控制，提高顧客服務質量；提高業務流程的柔性等。
　　
　　3 工作流治理系統的組成
　　
　　一個完整的工作流治理系統中主要包括如下七個部分的部件和數據。
　　
　　a.過程定義工具
　　
　　過程定義工具被用來創建計算機可處理的業務過程描述。它可以是形式化的過程定義語言或對象關系模型，也可以是簡單地規定用戶間信息傳輸的一組路由命令。
　　
　　b.過程定義
　　
　　過程定義（數據）包含了所有使業務過程能被工作流執行子系統執行的必要信息。這些信息包括起始和終止條件、各個組成活動、活動調度規則、各業務的參與者需要做的工作、相關應用程序和數據的調用信息等。
　　
　　c.工作流執行子系統和工作流引擎
　　
　　工作流執行子系統也稱為（業務）過程執行環境，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，創建過程實例并控制其執行，調度各項活動，為用戶工作表添加工作項，通過應用程序接口（API，application PRogram Interface）調用應用程序，提供監督和治理功能等。工作流執行子系統可以包括多個工作流引擎，不同工作流引擎通過協作共同執行工作流。
　　
　　d.工作流控制數據
　　
　　指被工作流執行子系統和工作流引擎治理的系統數據，例如工作流實例的狀態信息、每一活動的狀態信息等。
　　
　　e.工作流相關數據
　　
　　指與業務過程相關的數據。WfMS 使用這些數據確定工作流實例的狀態轉移，例如過程調度決策數據、活動間的傳輸數據等。工作流相關數據既可以被工作流引擎使用，也可以被應用程序調用。
　　
　　f.工作表和工作表處理程序
　　
　　工作表列出了與業務過程的參與者相關的一系列工作項，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用相應的應用程序等。
　　
　　g.應用程序和應用數據
　　
　　應用程序可以直接被WfMS 調用或通過應用程序代理被間接調用。通過應用程序調用，WfMS 部分或完全自動地完成一個活動，或者對業務參與者的工作提供支持。與工作流控制數據和相關數據不同，應用數據對應用程序來講是局部數據，對WfMS 的其他部件來說是不可見的。
　　
　　術語解釋
　　
　　表1 工作流治理系統術語解釋
　　基于UML的工作流治理系統分析一(圖)

　　4 工作流治理系統功能分析
　　
　　前面已經介紹過，一個完整的通用工作流治理系統應當包括七個部件，這里限于篇幅的原因，只對工作流治理系統的核心部分：工作流執行子系統和工作流引擎進行分析。
　　
　　工作流治理系統核心功能
　　
　　工作流治理系統的核心組成部分稱為工作流執行子系統，它為創建、初始化和執行過程實例提供了一個運行環境。
　　
　　在一個工作流執行子系統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方式，而后者是一種分布式的實現方式。分布式的實現方式又可以分為同構和異構兩種不同的情況。所謂同構是指在一個運行服務系統中包含了多個兼容的工作流引擎；所謂異構是指在工作流治理系統中包含了兩個以上異構的工作流執行子系統。
　　
　　工作流引擎是工作流治理系統的核心軟件部件。它的主要功能有：解釋過程定義，控制過程實例（創建、激活、掛起、終止等），按照過程定義已確定的業務邏輯調用各項活動，為用戶工作表添加工作項，維護工作流控制數據和工作流相關數據，調用應用程序，提供監督，治理和審計功能。
　　
　　工作流執行子系統涉及四種數據：工作流控制數據、工作流相關數據、組織/角色模型數據和工作表。
　　
　　第一種，工作流控制數據。指只由工作流執行子系統維護的內部控制數據，主要用于表示過程實例與活動實例的狀態信息。
　　
　　第二種，工作流相關數據。指與業務過程相關的數據，他們由應用程序或由用戶通過工作項處理來產生和更新，工作流引擎根據相關數據來確定過程實例的狀態轉移，例如過程調度決策數據、活動間的傳輸數據等。
　　
　　第三種，組織/角色模型數據。是描述組織結構的數據，主要用于確定工作項的執行者。
　　
　　第四種，工作表。列出了與工作流參與者相關的一系列工作項。
　　
　　5 建模實例
　　
　　5.1 創建用例視圖
　　
　　用例視圖從外部用戶的角度捕捉系統的行為。它將系統功能劃分為對活動者（系統的理想用戶）具有意義的事務。這些功能片被稱為用例。用例通過系統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、其它的計算機系統和進程。
　　
　　活動者用一個小人表示，活動者的名字標在這個小人的下方。用例用一個橢圓表示，用例的名字標在橢圓中或下方，用實線與同自身通

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