工作流調(diào)度算法

1、工作流調(diào)度算法作者:qwerty |源自：原創(chuàng)|發(fā)表日期:2007-4-14 |閱讀次數(shù):242 |【保存文章至硬盤】【打印文章】主要比較：OBE，Shark，OSWorkflow，jBpm。分析一下他們的調(diào)度算法，就 基本上可以知道其能力有多強(qiáng)。OBE的引擎調(diào)度機(jī)制說到開源引擎，首先就要說一下OBE，這是最早一款支持XPDL的開源工作流 引擎?？上в捎跊]有良好的持續(xù)維護(hù)，到如今，雖然Adrian依然還在對其進(jìn)行 一些補(bǔ)充和修改，但已經(jīng)掩飾不出其“落寞”的容顏了( HYPERLINK /james999/category/57982.aspx)%e3%80%82 /james999/categ

2、ory/57982.aspx)。OBE的引擎運轉(zhuǎn)調(diào)度算法是很簡單的，其所有的調(diào)度規(guī)則都是依據(jù)于 WorkflowRunner類的run方法。采用遍歷循環(huán)的方式，這個遍歷機(jī)制就是：/* 摘自 WorkflowRunner 類的 run 方法 */while (!_activityStack.isEmpty() /_activityStack中暫存著需要被激活的活動實例ActivityContext ap = (ActivityContext)_activityStack.pop();_ctx.setActivityContext(ap.activity, ap.instance);/雖然叫exe

3、cute，但是其實際上是一個激活活動實例的行為executeActivityInstance(ap.activity, ap.instance);/*在初始化任何一個活動實例后，將這個活動實例放A_activityStack這個堆棧 中。然后調(diào)用WorkflowRunner的run方法。在這個方法中，遍歷_activityStack 堆棧中的活動實例，進(jìn)行運行。*/ 但是什么情況下會激活WorkflowRunner的run呢？ StartProcess， startActivity，completeActivity，executeTransition 這些情況下，都會造成 run 的 運行。O

4、BE的調(diào)度算法是很簡單，但是執(zhí)行這個調(diào)度過程，是比較繞的。想弄 清楚到底如何運行的，大家有必要去仔細(xì)閱讀閱讀WorkflowRunner類。從 StartProcess 方法開始，跟蹤起 startActivity，completeActivity， executeTransition這幾個方法之間的調(diào)用關(guān)系。這樣的引擎調(diào)度機(jī)制是比較單 一的。將一些控制判斷交給了外圍的過程。引擎本身并沒有多少實際的調(diào)度，只 是一個執(zhí)行體：獲取需要執(zhí)行（激活）的活動實例，然后執(zhí)行（激活）。工作流引擎核心調(diào)度算法與PetriNet by胡長城（銀狐999）補(bǔ)充一下，OBE有 個非常值得參考和吸收的地方，就是其Li

5、stener的應(yīng)用。雖然Listener對引擎 來說只是一個外設(shè)，但是卻為其跟蹤整個引擎得調(diào)度留下了很多可擴(kuò)展接口。當(dāng) 然OBE內(nèi)核主要是兩個類:WorkflowRunner（負(fù)責(zé)引擎調(diào)度）和EngineContext （運行環(huán)境）Shark的引擎調(diào)度機(jī)制和OBE同樣支持XPDL的模型描繪語言的還有一個引擎Shark，Shark是目 前體系結(jié)構(gòu)最為龐大和完善的開源工作流引擎。不光提供了對分布式的支持（基 于Corba），而且提供了多線程的事務(wù)安全控制。Shark的內(nèi)部調(diào)度機(jī)制也比較簡單，與OBE類似。Shark的整個調(diào)度方法也基 本上是基于WfProcessImpl內(nèi)的run方法，也采用的是遍

6、歷循環(huán)的方式。只是 OBE是遍歷待激活的活動實例，而Shark是遍歷已經(jīng)完成的活動實例，然后往 下推進(jìn)。一一估計Shark是故意為了避免。與OBE類似，所以選擇了這么一 種算法。因為你會發(fā)現(xiàn)，他們的執(zhí)行推進(jìn)機(jī)制是較為相像的。Shark遍歷循環(huán)的機(jī)制是: /* 摘自 WfProcessImpl 類的 run 方法 */protected void run (SharkTransaction t, WfActivitylnternal lastFinishedActivity)如說是啟動流程，啟動流程實例的時候，不指定lastFinishedActivityif (lastFinishedActi

7、vity=null) Set starts=getProcessDefinition(t).getStartingActivities();for (Iterator it=starts.iterator(); it.hasNext();) startActivity(t,asDefId,actDef,null);開始遍歷已經(jīng)結(jié)束的活動實例while (lastFinishedActivities.size()0) if(!state.equals(SharkConstants.STATE_OPEN_NOT_RUNNING_SUSPENDED) 執(zhí)行當(dāng)前活動實例后續(xù)的行為queueNext(t

8、, (WfActivityInternal)lastFinishedActivities.get(0);lastFinishedActivities.remove(0); else return;/*任何一個活動點完成之后（不論是Complete還是Terminate），會將自身放 入lastFinishedActivities列表中，然后調(diào)用run方法，促發(fā)對這個列表的循環(huán) 遍歷。*/有興趣對這方面研究的，可以看看WfProcessImpl內(nèi)的start、run、 activity_complete、activity_terminate 這幾個方法。工作流引擎核心調(diào)度算法與PetriNet

9、by胡長城（銀狐999）從調(diào)度機(jī)制上說，shark和obe基本雷同。甚至可以看到，其兩個運行類都基 本上有些類似：shark 是 WfProcessImpl 類，obe 是 WorkflowRunner 類。 兩個類都是即包含了調(diào)度的前推因素（比如起動流程實例、活動實例結(jié)束等方 法），也包含了調(diào)度的規(guī)則運算（run方法）。唯一不同的就是，shark是對已 經(jīng)完成的活動實例進(jìn)行遍歷，然后前推；而OBE則是對需要激活的活動實例進(jìn) 行遍歷，進(jìn)行前推點評：OBE和Shark的run調(diào)度方法，是比較常用的調(diào)度機(jī)制。首先效率上比較還 是可以，其實比較直觀，也容易理解。而且連個引擎的執(zhí)行機(jī)制有一定的雷同，

10、這可能是由于兩者都采用XPDL的緣故。但是，受他們調(diào)度機(jī)制的影響。OBE和Shark是很難支持復(fù)雜的運轉(zhuǎn)模型，比 如“搶占模式（Workflow Pattern中叫延遲選擇）”。OSWorkflow的引擎執(zhí)行機(jī)制OSWorkflow與其說是一個工作流引擎，不如說是一個“可嵌入式狀態(tài)機(jī)”。其 機(jī)制并不類似于我們通常所說的“流程”。其是以“動作（Action）”作為驅(qū)動 的。所以O(shè)SWorkflow用在如“bug跟蹤”等處理流程中，是非常適合的。從狹義上說，OSWorkflow是不存在什么調(diào)度機(jī)制的。如果硬要說的話，那么就 可以從AbstractWorkflow這個類的兩個方法來看：doActio

11、n和 transitionWorkflow。 OSWorkflow應(yīng)該說是一個執(zhí)行機(jī)制：執(zhí)行某一個Action，并將狀態(tài)從A轉(zhuǎn)變?yōu)锽。這個狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，可能是從一個step的某一 個status變?yōu)榱硪?status；也可能是從一個step的某一個status變?yōu)榱硪?個 step 的某一個 status。（注：對osworkflow 來說，step+status 表現(xiàn)為一 個state）。在這種狀態(tài)變遷過程中，會執(zhí)行一系列的Function。當(dāng)然，OSWorkflow 有很大的靈活性取決于其Function機(jī)制。這種Function機(jī)制，有興趣的可以 參考參考。最近很多人詢問我，是否可以將OS

12、Workflow用于他們的辦公自動化系統(tǒng)中。其 實這方面OSWorkflow處理起來并不是很適合，通常一個OA的審批流程是很難 用OSWorkflow做的完美的。JBpm的引擎執(zhí)行機(jī)制如果大家對UML的Activity Diagram很熟悉的話，理解jBpm就易如反掌了。 在jBpm中也應(yīng)用了 Token。但是這個Token和PetriNet的概念和語義是不同 的。jBpm的token是用于表示任務(wù)分配給某一個actor （執(zhí)行者，可以是人、 系統(tǒng)等等）的依據(jù)，也就是說，只有某一個actor拿到token，才有可能去執(zhí)行 任務(wù)。 當(dāng)然，由于jBpm這一塊的算法，也局限了 jBpm的復(fù)雜邏輯處理

13、。從狹義上說，jBpm這個也不能算是什么調(diào)度機(jī)制，也只能說是執(zhí)行機(jī)制。只是 這個執(zhí)行工作流引擎核心調(diào)度算法與PetriNet by胡長城（銀狐999）機(jī)制要比OSWorkflow復(fù)雜很多。OSWorkflow的推進(jìn)執(zhí)行機(jī)制是Action的執(zhí)行，而 jBpm的推進(jìn)機(jī)制則是Token的轉(zhuǎn)移在往下閱讀閱讀的時候，大家有必要把jBpm的一些基本元素和理念搞懂?？梢?參考： HYPERLINK /james999/category/57982.aspx /james999/category/57982.aspx首先需要說明的是，jBpm在將任務(wù)分配給某一個Actor (也就是jBpm所描述 得執(zhí)行者)的

14、時候，也會將一個Token對象分配給這個Actor。不論這個Actor 是執(zhí)行接受任務(wù)”還是提交任務(wù)”，其首選都必須獲取一個ExecutionService對 象(當(dāng)然，每一個Actor在獲取其所需要執(zhí)行的任務(wù)的時候，也就是獲取一個 token對象標(biāo)識，那么這個時候，token的作用又似乎類似于我們通常所理解 的 WorkItem 意圖)。/* jBpm如何開發(fā)調(diào)用*/ExecutionService executionService =JbpmServiceFactory.getInstance().openExecutionService(actorId);InvocationLog in

15、vocationLog = null;/如果是啟動流程實例invocationLog =executionService.startProcessInstance( definitionId,variables,transitionName ) ;如果是結(jié)束任務(wù)State(State是jBpm的任務(wù)點，不要理解成了狀態(tài))invocationLog =executionService.endOfState( tokenId,variables,transitionName );當(dāng)然，看到這兒，大家一定很關(guān)心，這個Token到底是如何產(chǎn)生的? jBpm 引擎會在 start of Process

16、Instance 的時候，產(chǎn)生一個 root-tokeno 并把 這個root token放入ExecutionContext中，而這個token對象會在流程實例運 行過程中，跟隨著轉(zhuǎn)移，從而來表示任務(wù)的轉(zhuǎn)移。先來看看流程實例在ExecutionService中是如何啟動的：/* 摘自 ExecutionServiceImpl 類的 startProcessInstance 方法 */直接構(gòu)造流程實例對象，/并且在構(gòu)造過程中，產(chǎn)生一個屬于這個流程實例的Token對象ProcessInstanceImpl processInstance = new ProcessInstanceImpl( de

17、finition );TokenImpl rootToken = (TokenImpl) processInstance.getRoot();/創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境對象ExecutionContextImpl executionContext =new ExecutionContextImpl( actorId, this, rootToken );獲取后續(xù)Transition，然后將當(dāng)前執(zhí)行環(huán)境賦予此轉(zhuǎn)移TransitionImpl transition =(StateImpl)definition.getStartState().getLeavingTransition( transitionNa

18、me );transition.acceptToken( executionContext );/*工作流引擎核心調(diào)度算法與PetriNet by胡長城(銀狐999)又是 ExecutionContext，這一塊很多引擎都維護(hù)了一套執(zhí)行環(huán)境對象，比如OBE中的 EngineContext*/讓我們再來看看，如果一個State被結(jié)束了，那么在ExecutionService中是如何驅(qū)動的：/* 摘自 ExecutionServicelmpl 類的 endOfState 方法 */首先需要構(gòu)造一個執(zhí)行環(huán)境對象ExecutionContextImpl executionContext =new ExecutionContextImpl( actorId, this, token );獲取Token所在的StateStateImpl state = (StateImpl) token.getState();/轉(zhuǎn)移 TokenTransitionImpl transition = state.getLeavingTransition( transitionName );transition.acceptToken( executionContext );接下來讓我們跟蹤一下Transition到底十了些什么：/* 摘自 TransitionImpl