分布式工作流事务处理建模与设计

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1、-------上海交通大学硕士学位论文靠性。目前在事务处理领域已经形成了并发控制、死锁预防、出错恢复等一系列机制和方法，这为在分布式应用环境下编制具有高可靠性的大规模复杂系统奠定了基础。但是，由于工作流运行环境和操作的复杂性，大多数工作流事务具有复杂和运行时间长的特点，因此工作流的事务要比数据库中的事务复杂得多。高级事务模型ATM(AdvancedTransactionModel)虽然是为了解决长事务问题而提出的，但ATM难以描述工作流的复杂控制结构，它所提供的特征只是工作流系统所需特征的一个子集。良好的事务处理是保证

2、工作流系统可靠执行的一个重要前提，对工作流事务的分析具有十分重要的理论意义和应用价值。1.2相关领域概述1.2.1工作流管理系统概述工作流管理联盟WFMC（WorkflowManagementCoalition）给出的工作流定义[4]是：“工作流是一类能够完全或者部分自动执行的业务过程，它根据一系列过程规则，使文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行”。IBMAlmaden分析中心对工作流进行了更具体的描述“工作流是业务过程的一种计算机化的表示模型，定义了完成整个过程所需要的各种参数。这些参数包括对过程中每

3、一个步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一个步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序”。工作流管理系统WFMS（WorkflowManagementSystem）就是在某种计算机表示的流程逻辑的驱动下，完整地定义、管理和执行工作流的软件系统。制定的工作流参考模型定义了的公共模型，是我们开展分析工作的基础。现有的众多WFMS，在运行环境和所适用领域上各有不同，但是所有的都表现出一些共同的特点，这些特点形成了WFMS的基础结构。所有WFMS都支持三个功能：建立时功能：对业务流程进行定义，生成计算机可处理

4、的过程定义；运行时过程实例化及控制功能：负责创建和执行过程实例，定制工作流中每一步的活动实例，激活相应资源和应用程序，通知任务参与人员等；同用户及应用的交互功能：负责同具体的参与人员和应用交互。根据这三个功能，一个WFMS可划分为以下五大部件：过程定义工具、工作流运行服务、客户应用、被调用的应用和构件以及管理监控工具。这些部件和部件间交互所使用的接口构成了的工作流参考模型，如图1-1所示：2-----------上海交通大学硕士学位论文过程定义工具建立时功能接口一WorkflowAPI及互换格式接接管口口其他工作流

5、运行服务 工作流运行服务理五四监控工工作流引擎工作流引擎具运行时过程实例化及控制功能接口二接口三同用户及应用的交互功能客户应用被调用的应用和构件图1-1WFMC工作流参考模型Fig.1-1WFMCworkflowmodel下面我们对该参考模型中各个部件的功能和部件间的接口进行说明。过程定义工具——其主要功能是为用户提供一种对实际业务流程进行分析和建模的手段，并生成可被计算机识别和处理的业务流程的描述。接口一（工作流过程定义读/写接口）定义了过程定义工具与工作流运行服务之间的标准交互格式和API调用[5]。工作流运行

6、服务——为工作流的执行提供运行环境，解释并激活过程定义，控制过程实例的执行过程，添加任务到用户的任务列表以及在必要时激活应用或调用应用工具。工作流运行服务是WFMS的控制中心，又称工作流核心服务。一个工作流运行服务包含一个或多个工作流引擎，工作流引擎为流程实例提供运行环境，并解释和执行流程实例。客户应用——在过程实例运行过程中给流程的参与者提供一种人工参与任务的手段，通过该部件，流程的参与者可以执行为其分配的任务。被调用的应用和构件——指工作流运行服务在过程实例运行过程中调用的应用程序和构件。可以通过接口三（调用应

7、用程序接口）调用不同的应用系统。目前接口还有待深入分析，较常用的是在数据处理时如何方便、无缝地激活第三方应用，如MicrosoftWord或邮件服务等[6]。管理监控工具——主要是对组织机构、角色等数据进行维护管理，并对过程实3-----------上海交通大学硕士学位论文例的状态进行管理监控。管理人员可以通过该工具了解业务执行情况或干预流程的执行。它通过接口五（管理及监控接口）与工作流运行服务进行交互。下面介绍这些部件和接口是如何协同工作完成WFMS的功能的。首先，流程设计人员使用过程定义工具将业务流程定义成计算机

8、可以识别的过程定义。工作流运行服务通过接口一得到这些定义，由工作流引擎解释过程定义，创建过程实例并决定哪些任务可以执行；在实例的执行过程中，工作流引擎负责定制活动的执行顺序，把任务和相关信息发送给参与者，并在必要时激活应用或构件。同时，工作流运行服务也可通过接口四，利用其他的工作流运行服务执行某些子流程。另一方面，管理人员通过接口