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  • 在实际应用过程中,为了实现对业务过程的工作流管理,需要对业务流程及其各个步骤之间业务规则的抽象,概括,做成一个统一通用的流程管理软件系统,这种软件系统就是工作流管理系统。     工作流管理系统的主要...
          工作流软件,顾名思义,就是业务信息数据在多个环节模块之间的流转。按照工作流管理联盟的定义,工作流指的是“业务过程的部分或全部在计算机应用环境下的自动化”。在实际应用过程中,为了实现对业务过程的工作流管理,需要对业务流程及其各个步骤之间业务规则的抽象,概括,做成一个统一通用的流程管理软件系统,这种软件系统就是工作流管理系统。    
    
        
          工作流管理系统的主要功能是通过计算机技术的支持去定义、执行和管理工作流,协调工作流执行过程工作之间以及群体成员之间的信息交互。工作流管理系统将业务流程中工作如何组织协调在一起的规则抽象出来,从而分离了具体工作的逻辑和流程组织的逻辑。实现对业务过程的抽象建模、业务过程仿真分析、业务过程优化、业务过程管理与集成。从而最终实现业务过程的流程自动化管理。 
        开发人员或者流程的应用人员遵从工作流管理系统的规则或约定,设计和实现具体的业务流程。 

     

    工作流系统结构图:
        
        

        
        
      天蓝色蓝色:软件构件,完成工作流管理系统不同组成部分功能的实现; 
      黄色:系统控制数据,工作流管理系统中的一个或多个软件构件使用的数据;

      棕色:应用与应用数据,对于工作流管理系统来说,它们不是工作流管理系统的组成部分,而是属于外部系统和数据,它们被工作流系统调用来完成整个和部分工作流管理的功能。 


        web工作流管理系统主要功能: 
        业务流程建模; 
        参与的用户,权限,角色设计; 
        工作流测试运行; 
        业务表单模块的建立; 
        流程发布运行; 
        流程管理和监控; 
        流程出错后的修复。 
        
        
        通常开发一个工作流管理系统主要包含如下几个部分:     
        工作流引擎开发   
        工作流定义工具 
        自定义表单模块 
        流程管理和监控 
            
        工作流引擎: 主要是实现业务流程的规则抽象,模型的建立,解释,以及为流程实例提供运行环境,并解释执行流程实例。 
      
        工作流定义工具:主要是实现工作流的描述文件的定义和建立,通过可视化的方式把复杂的流程定义以图形化的方式显示出来,并加以操作。

         自定义模块:主要指自定义表单,实现业务模块的工具。

        流程管理和监控:主要指组织机构、角色,流程实例等数据的维护管理和流程执行情况的监控;

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  • 工作流管理

    千次阅读 2012-05-23 22:54:14
    工作流管理   前几天在 DevSuite 中设计项目工作流时,突然想研究一下工作流这个概念了,所以考虑一段时间也Google了一把,现在来开始写写想后感,呵呵。   先Show一下我设计一个工作流程图,比较简单,适合...

    工作流管理

     

    前几天在 DevSuite 中设计项目工作流时,突然想研究一下工作流这个概念了,所以考虑一段时间也Google了一把,现在来开始写写想后感,呵呵。

     

    Show一下我设计一个工作流程图,比较简单,适合业务流程不复杂的公司,特别是做项目的软件公司。

     

     

     

    工作流,顾名思义,工作的流程,或者说是业务的流程,干一个活,做一件事情,总是有个开始点和结束点的,复杂点的中间可能还有审核点等过程,这些开始、结束、审核等过程都可以称之为一个状态,也就是描述这个事情进行到了什么地步了,而把这些状态按照发展的先后顺序连在一起,就称之为一个流程了,事情处理的流程,也就是所谓的工作流了。

     

    工作流的概念应该提出有一段时间了,比如上个世纪丰田发明的“流水线”,把汽车的组装分成几十个步骤,每一步都由专人来完成,汽车只要在流水线工作台上一直移动下去,每到一个步骤那里停一下,完成以后移动到下一个步骤那里,这样子,只要移动到最后面,这个车子就组装完毕了,而对于员工来说,本来可能每个员工都全能的,要什么都干,而现在只要干一个固定的步骤就行了,这样子就分工明确,大大提供工作效率。

     

    而进入信息时代以后,越来越多的工作、业务都是跟信息有关,也就是跟网络有关,跟电脑有关。脱离了传统的模式,工作流是否还需要?答案当然是需要的,而且是更加需要了!因为对于一个工作来说,本质都是没有变的,都是需要去开始,去结束,去审核;但是方式却变得很多,本来都是手工的一个活做一下就结束了,能看到感知到的,而现在呢,你干的活不一定是一个实体的活,而是一个虚拟的活,比如说传统的去银行取钱,原来都是在现场一个一个排队,从这个柜台去填表啊,签名等,拿到现金就好了;但是现在呢,都可能是通过网络来办了,你不用去辛辛苦苦排队了。但是实际的流程还是没变的,总是先申请,然后看看你帐户里有没有钱,然后你还是确认这样子,最后钱取到你的帐户里或者其他工具里。

     

    工作流程看起来还是差不多,但是其中的内涵有了很大改变,我们要考虑很多传统工作无法想象的地方,比如网络安全性、网络承载量、审核自动性、审核准确性、覆盖全面性、流程可定制性、权限可控制性等等,因为这些都不是由人来控制的,而是需要系统来控制的。

     

    针对这些现代化的工作流特性,现在已经行业都做得很好,今天主要来谈谈我所熟悉的软件行业,当然其实其他行业的工作流系统说到底也是一个软件系统,只不过这个系统是用来处理它们行业的流程。所以我这里说的软件行业,是说软件行业里本身业务的工作流,比如开发一个产品的流程管理。

     

    软件开发,目前看来,主要分成了传统开发模式和敏捷开发模式,传统的主要是瀑布为代表,敏捷的话,以Scrum为代表,所以今天介绍也是基本以这两个为主。

     

    对于瀑布模型而言,一个产品的开发,一开始就设计好要做些什么,要多少时间,什么时间完成什么,然后接下来就按部就班,一步一步完成了,就像建楼房一样,先设计好,再慢慢建,中间只能按照计划来,不能说要再加一层楼或者顶上弄个铁塔,这样子不符合设计的,可能最后会倒塌的。

     

    而工作流对于这种模型而言,很简单又很复杂,为什么说简单呢?这种模型因为已经在初期设计好了,以后不会有改动了,所以对于工作流而言,只要一开始设计好,以后就不需要去管了;为什么又说复杂呢?对于产品而言,因为一开始把所有都设计好了,相当于要考虑了以后发生的任何情况,预估未来可能性就太多了,所以对于工作流的步骤而言,需要考虑很多可能性,因而这个工作流需要设计得极其复杂才能覆盖所有可能性。

     

    而对于Scrum而言,因为太想敏捷了,太想简化了,工作流对于它来说甚至可能是一种束缚了,但是工作流真的不需要吗,也未必。其实我们所说的敏捷,只不过是一个方法论,并不是一个规范性的东西,它的确建议简化,但是简化不一定简化工作流程,而且简化也并不是敏捷的本质,敏捷最重要的是欢迎变化,拥抱变化。而对于欢迎变化而言,流程不见得是一个必须简化的东西,比如Scrum的确流程简单,但是RUP流程很复杂,所以流程只要合适就行,最后能达到欢迎变化,快速响应变化的目的就行了。

     

    所以,综合而言,我觉得工作流对于软件开发而言,还是需要的,但是可以根据模式的不同而决定不同的工作流,简单的、复杂的。

     

     

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  • 工作流管理系统简介

    千次阅读 热门讨论 2012-07-18 20:09:24
    这篇文章继续介绍根据工作流运转原理产生的具体工作流管理系统。  因为有许多软件开发商都有工作流产品,并且不断有新的工作流产品走入市场。市场上可选择的产品范围很大,因此每个开发商只关注产品的特殊功能,而...

            上篇文章介绍了工作流的概念和作用。这篇文章继续介绍根据工作流运转原理产生的具体工作流管理系统。

            因为有许多软件开发商都有工作流产品,并且不断有新的工作流产品走入市场。市场上可选择的产品范围很大,因此每个开发商只关注产品的特殊功能,而用户可以采用不同的产品来满足不同的需求。

            然而,由于各个厂商不兼容的流程控制方式,导致没有统一的规范使得不同的工作流产品协同工作。对于这个问题,业界一直认为,所有的工作流产品都有一些相同的特性,只要其各种功能遵循公共的标准,就可以实现不同工作流产品间的协同工作。

            因此WfMC(Workflow Management Coalition)工作流管理联盟应运而生,它是由一些公司联合在一起成立的组织,从事工作流问题的研究和指导。

           下图就是WfMC提出的工作流管理系统参考模型(Reference Model of the Workflow ManagementCoalition)。作为工作流技术标准化的工业组织,WfMC的这个参考模型为各家工作流管理软件提供者的系统设计规划给出了权威的参考,乃至标准。


           首先,最重要的部分就是中间的工作流引擎,可以说它就是整个工作流管理系统的心脏,因为所有的工作流管理系统都要使用工作流引擎:

           1)为执行的流程实例解释流程定义——这些流程定义一般都是由接口1获得的。

           2)组织调度流程的实例,推进工作流程的前进,这包括条件流转、分支聚合、父子流程等

           3)处理工作任务的分配、接受、提交等行为-----无论是人工干预或自动执行的任务,都需要经过工作流引擎计算和持久化(如果需要的话)。

           4)管理调用其他的4个接口——这可能包括执行工作流程定义中的一些外部脚本。

           工作流引擎做的工作就像心脏把血液不断地送到身体的各个部分一样。


           然后是工作流管理系统“身体”的5个组成部分吧,也就是上图中的示的5个接口。

           先总结一下,工作流管理系统参考模型的5大接口各自强调了什么。

           接口1——提供流程定义。

           接口2—提供工作任务列表等客户端应用程序,实现使用者与工作流引擎的沟通。

           接口3——支持外部应用程序参与工作流程。

           接口4——支持不同工作流引擎系统间的连接。

           接口5——提供监控工具,搜集管理信息。

     

          使用工作流管理系统大概的来说是分两步:定义流程和使用流程。接口1就是后台的定义过程,而接口2就是前台的使用流程定义的表单使用过程。

          详细介绍这两个接口:

           (1)流程定义工具

           前面提到过我们使用它来设计业务流程定义供工作流引擎来实例化运行。所谓的“业务流程定义”一般来说就是一段XML,它一般遵循XPDL(XML Process Define Language)标准、BPEL(Business Process Execution Language)标准或其他厂商自定义的标准(例如jBPM的流程定义语言就是jPDL)。

           事实上可以把流程定义工具理解为一个产生XML的图形化设计建模软件。这种软件各个厂商的技术实现可谓五花八门,仅基于Web的就有很多种技术实现,例如Java Swing,Flash,ActiveX,flex等,这次我们的项目使用的就是flex作为流程定义的可视化工具。

           当然,很多开源项目采用的还是基于客户端的实现,例如jBPM使用的是基于Eclipse图形化插件的实现,Shark Workflow使用的则是JAWE(一种基于Java技术实现的XPDL建模工具)。当然,它们的最终目的都是统一的——产生XML格式的流程定义。

           举个jpbm图形插件的例子例子。下图是用jbpm的Eclipse的可视化designer插件做出的流程定义图。


           使用可视化的工具就是方便且容易理解,但最终流程引擎能够解析的还是xml文件。所以最终图形会生成xml文件。


         (2)工作流客户端应用。 

            当业务流程设计好了、运行起来了,那么我们使用者就需要与工作流引擎交互了,这就要用到工作流引擎就通过接口2,为我们提供各种各样的工作任务列表、工作表单、流程列表以及一些查询功能。

            我们通过这些接口应用,就可以填写表单、处理任务..从而实现人与工作流引擎的沟通。



             工作流管理联盟给出的关于工作流管理系统的定义是: 

           工作流管理系统是一个软件系统,它完成工作流的定义和管理,并按照在计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行。

           工作流管理系统并不包括企业的内部业务逻辑,而是为企业的业务系统的运行提供了一个软件的支撑环境,相当于是底层基础。并不参与具体业务。

           工作流管理系统的意义:工作流管理系统的出现,是独立,零散的办公自动化走向综合和集成化,改进和优化了业务流程,提高了业务工作效率。同时实现了业务过程控制,提高了顾客服务质量。此外,由于作为底层,不涉及具体逻辑,就增强了系统的灵活性,提高了业务流程的柔性。


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  • 现在的大数据应用都非常复杂,并不仅仅能够通过一个或者...WorkflowSim (http://www.workflowsim.org/)是由南加州大学(University of Southern California)的Pegasus WMS组开发的一套开源工作流仿真软件。WorkflowSim

    现在的大数据应用都非常复杂,并不仅仅能够通过一个或者几个MapReduce任务来描述。更加复杂的描述大数据应用的是工作流 (workflow)。

    WorkflowSim (http://www.workflowsim.org/)是由南加州大学(University of Southern California)的Weiwei Chen开发的一套开源工作流仿真软件。WorkflowSim是拓展自CloudSim的工作流仿真开源软件,可以提供工作流基础上的仿真,增加了模拟不同层次延时和故障的支持,与真实分布式环境更加接近。支持了各种task scheduling, clustering, resource provisioning的算法。广泛应用在故障容错研究,成本导向调度研究,资源调度研究,能耗研究等领域。

    其工作原理是在暨有的CloudSim仿真软件基础上,提供workflow层次的仿真。工作流可以用有向图来描述(Directed Acyclic Graph) DAG,图的任何一个节点都是一个由用户制定执行的任务(task),节点之间有通过数据输入输出形成的依赖关系(dependency)。工作流引擎会依据其依赖关系按顺序执行,同时执行也会调用用户所选择的调度算法,比如HEFT,MINMIN等等算法已经在WorkflowSim里边实现并且测试通过了。
    用户也可以添加自己的调度算法。

    在实际运行过程中,因为很多工作流非常大,甚至到达几千上万个任务,而通常我们只有几十个计算节点。这个时候就需要使用task clustering这个技术来聚合相类似的任务从而形成任务群(clustered job),有时候也通用称之为job。每个job包含了多个task,然后提交给运行环境的时候是整体提交的,这样可以节省很多延迟(submission delay),等到了某一个计算节点的时候再打开任务群然后分别执行。

    如何形成job就需要各种算法,有包括了balanced task clustering可以综合考虑依赖关系的,也有fault tolerant clustering可以综合考虑规避failure的。这些也都已经在WorkflowSim里边实现。

    其行为最为接近Pegasus工作流管理系统。

    WorkflowSim是一套开源软件,所有源代码和介绍都可以在http://www.github.com/WorkflowSim/找到,使用目前流行的Git做软件版本控制。

    使用非常简单,下载完源代码之后,只需要在任何一个WorkflowSim example里边选择所需要的dax 文档,并且修改里边的daxPath变量,即可运行。
    比如选择“WorkflowSim-1.0/examples/org/workflowsim/examples/WorkflowSimBasicExample1.java”这个例子,将里边的daxPath改成在你当前环境下的文件路径即可。比如如果你下载到了。

    WorkflowSim在config/dax文件夹下面已经提供了很多DAX文件可供仿真。
    这些工作流的介绍可以参考:http://pegasus.isi.edu/workflow_gallery/index.php
    同时我们还提供WorkflowGenerator可以生成你所需要的任何工作流DAX文件
    https://confluence.pegasus.isi.edu/display/pegasus/WorkflowGenerator

    如果对WorkflowSim感兴趣并且想进一步开发功能,可建议(但不限于)研究以下方面
    1. 基于价格的调度算法,CloudSim本身已经实现了每个task的cost,但是WorkflowSim还没有合适的调度算法。
    2. 动态资源调度算法。WorkflowSim目前还是静态的把计算节点建立好然后运行工作流。
    3. 多数据中心支持。目前只测试了单数据中心支持。
    4. 数据日志支持,讲已有的工作流管理系统的log转换成为trace从而可以在WorkflowSim里边仿真。目前只测试过Pegasus。
    5. 可靠调度算法,在仿真Failure的情况下调度算法应该如何变得更鲁棒?目前failure的生成已经开发完成,但是相应的算法还没有。
    6. 自适应算法或者分布式算法。目前仅有一个中心调度算法,分布式算法也可以在WorkflowSim上面实现。
    7. 基于duplication的算法。在计算节点有余的时候,可以自动复制一部分任务到空闲的计算节点上。

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