基于J2EE的分布式工作流引擎设计与实现

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3.0 林婧 2024-09-20 22 4 6.96MB 60 页 150积分

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基于 J2EE 的分布式工作流引擎设计与实现

Design and Realization of the Distributed Workflow Engine

Based on J2EE

上海交通大学硕士学位论文

摘要

工作流管理系统是实现计算机辅助协同工作的工具，能实现工作流程的全部或部分自动

管理功能。依据特定的规范，定制工作流程，实现计算机的辅助控制。不仅便于工作的规范

化，而且便于人员、资源的合理配置、工作流程的监督、审查并提高工作效率。

工作流引擎是工作流管理系统的核心软件组件。它的功能包括：解释过程定义、创建过

程实例并控制其执行、调度各项活动、为用户工作表添加工作项、通过应用程序接口调用应用

程序、提供监督和管理功能等。分布式工作流采用分布式策略将工作流系统功能离散化或模

块化，通过各个模块间的相互协作，实现预定的功能。引擎的分布是分布式工作流的一个重

要研究方向，它通过一组分布在不同节点上的引擎之间的协作来完成过程实例的执行。各个

引擎负责执行过程实例的不同部分，引擎之间通过可靠的通信机制实现协作。

论文首先研究分布式工作流技术理论和实现技术，研究分布式工作流系统体系结构和

J2EE 工作流引擎的体系结构。然后对分布式工作流引擎框架和系统进行研究，特别对分布式

工作流引擎架构设计，分布式引擎通信机制过程模型的分析与定义，工作流数据分布策略进

行深入分析，之后对本课题的研究项目进行简介，提出该课题的设计原则和方法。之后，设

计并实现本课题的分布式工作流引擎，从分布式工作流引擎体系结构设计出发，到流程的解

析与部署，流程的调度与执行，引擎消息服务和引擎任务管理器，到最后数据的持久化管理

和引擎的部署逐一进行设计。

文章的第三部分是对整个项目的实现，提出了工作流技术的软件构架和整个模型的实现

的技术方案。最后是整个系统的性能测评和开发效率的评估，可以得出本文所研究基于 J2EE

的分布式工作流引擎 DWF-Engine 与其他同类引擎相比，具有更好的灵活性和可扩展性。

关键字：分布式工作流引擎；工作流管理系统；流程调度；NEA 模型；J2EE

上海交通大学硕士学位论文

Abstract

Workflow management system is a tool to realize Computer Support Collaboration Work; it

can realize the management of workflow entirely or partially automatically. It can make workflow

by specification, to realize computer assistant control. Not only to benefit the standardization of

work, but also convenient for the reasonable disposition of personnel and resource, the supervision,

examination of workflow to improve working efficiency.

Workflow engine is the kernel of the WfMS. It interprets the process description and controls

the instantiation of processes and sequencing of activities, adding work items to the user work lists

and invoking application tools as necessary. Workflow enactment service include one or more

workflow engines, they work together to execute workflows. The modules of WFMS can work

cooperatively and interactively each other to achieve the goal. Distribution of workflow engines is

an important research direction of DWFMS.A workflow process can be executed successfully by

the cooperative work of engines on different nodes. Different engines are responsible to different

parts of the process, and they work cooperatively through reliable communication mechanism.

The thesis first shows the research on theory and realization technology of DWFMS, analyzing

the system structure of DWFMS and architecture of J2EE-Based engine DWF-Engine. Second, it

researches the frame and system of DWFMS, especially deeply analyzing the design of system's

architecture of DWF-Engine, definition of DWF-Engine’s communication mechanism’s process

model, distribution strategy of workflow data. After that, it puts forward the instruction, design

principal and method of this research item. Then the paper designs and realizes this item’s DWF-

Engine, designing the system structure, resolution and desposition of process, process control and

execution, message service and task manager of engine, serial management of data and desposition

of engine.

The third part in this disseration is the realization department. It puts forward the soft

architecture of workflow engines technology and technologies schema of the whole project. Finally,

it elevates the significance testing and develepment efficency. By the comparisons with other

similar workflow engines DWF-Engine has the advantages of flexibility and expansibility.

Key Word: Distributed Workflow Engine; Workflow Management System; Process Control; NEA

Model; J2EE

III

上海交通大学硕士学位论文
目录
摘要............................................................................................................................................................................IV
Abstract........................................................................................................................................................................V
第一章 绪论.................................................................................................................................................................1
1 课题的研究背景...........................................................................................................................................1
2 国内外研究状况...........................................................................................................................................2
3 课题的研究意义...........................................................................................................................................4
4 论文研究内容...............................................................................................................................................4
第二章 分布式工作流及其相关技术研究................................................................................................................5
1 分布式工作流技术.......................................................................................................................................5
1.1 工作流互操作模型...........................................................................................................................5
1.2 分布式工作流执行服务...................................................................................................................7
2 分布式工作流管理系统的分布层次...........................................................................................................8
2.1 工作流系统体系结构的分布...........................................................................................................8
2.2 工作流引擎的分布式执行...............................................................................................................8
2.3 工作流模型的分布式定义与柔性执行...........................................................................................9
3 分布式工作流的实现技术...........................................................................................................................9
4.1 几种实现技术的分析比较.......................................................................................................................9
4 分布式工作流系统体系结构简介.............................................................................................................13
5 基于 J2EE 的工作流引擎体系结构............................................................................................................15
第三章 分布式工作流引擎的框架和系统分析.......................................................................................................17
1 分布式工作流引擎架构设计...................................................................................................................17
1.1 引擎体系结构的分析与设计.........................................................................................................17
1.2 系统运行策略分析.........................................................................................................................19
2 分布式引擎通信机制.................................................................................................................................21
2.1 通信机制的比较和选择.................................................................................................................21
2.2 分布式引擎的注册机制.................................................................................................................22
3 过程模型的分析与定义.............................................................................................................................24
3.1 过程模型的分析.............................................................................................................................24
3.2 过程模型的定义.............................................................................................................................25
4 工作流数据分布策略.................................................................................................................................26
4.1 几种数据分布策略的比较.............................................................................................................26
4.2 工作流数据的存储策略.................................................................................................................27
5 税务申报系统总体分析.............................................................................................................................28
5.1 新版电子申报系统简介.................................................................................................................28
5.2 企业任务域分析.............................................................................................................................29
5.3 系统设计准则.................................................................................................................................30
第四章 分布式工作流引擎的设计与实现...............................................................................................................32
1 分布式工作流引擎体系结构设计.............................................................................................................32
2 流程的解析与部署...................................................................................................................................33
3 流程的调度与执行.....................................................................................................................................35
4.1 流程调度模型 NEA..........................................................................................................................35
IV

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基于J2EE的分布式工作流引擎设计与实现DesignandRealizationoftheDistributedWorkflowEngineBasedonJ2EE上海交通大学硕士学位论文摘要工作流管理系统是实现计算机辅助协同工作的工具，能实现工作流程的全部或部分自动管理功能。依据特定的规范，定制工作流程，实现计算机的辅助控制。不仅便于工作的规范化，而且便于人员、资源的合理配置、工作流程的监督、审查并提高工作效率。工作流引擎是工作流管理系统的核心软件组件。它的功能包括：解释过程定义、创建过程实例并控制其执行、调度各项活动、为用户工作表添加工作项、通过应用程序接口调用应用程序、提供监督和管理功能等...

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