【正文】 構 為什么需 要“三層架構” 在一個軟件系統(tǒng)中，如果不分層次，那么在將來的升級維護中會遇到很大的麻煩。例如在 ，使用 OleDbConnection和 OleDbCommand來處理Access后臺數(shù)據(jù)庫。而當數(shù)據(jù)庫服務器從 Access2021升遷到 SQLServer2021的時候，我們就必須修改原來的 OleDbConnection為新的 SqlConnection,OleDbCommand為新的SqlCommand來適應新的數(shù)據(jù)庫服務器。但問題是對于一個大型的辦公自動化系統(tǒng)，要進行數(shù)據(jù) 庫操作的并不只有一兩個頁面。訪問數(shù)據(jù)庫的代碼會散落各個頁面中，這樣的維護，難度可想而知。有一個比較好的解決辦法，那就是將訪問數(shù)據(jù)庫的代碼全部都放在一個文件里，這樣數(shù)據(jù)庫服務器一旦變換，那么只需要集中修改這個文件就可以了。 什么是三層架構及優(yōu)點 “三層架構”是指 : 界面層 (表示層 )、中間層 (業(yè)務邏輯層 )、數(shù)據(jù)層。 (1) 界面層 :位于最外層，直接呈現(xiàn)在用戶面前。 通過界面層，用戶輸入數(shù)據(jù)、獲取數(shù)據(jù) ，為用戶提供一種交互式的界面。 (2) 中間層 :是界面層和數(shù)據(jù)層的橋梁，它響應界面層的用戶請求，執(zhí)行任務 并從數(shù)據(jù)層 讀 取數(shù)據(jù)，并將必要的數(shù)據(jù)傳送給界面層。 3 工作流管理系統(tǒng)相關技術 17 (3) 數(shù)據(jù)層 : 定義、維護數(shù)據(jù)的完整性、安全性，它響應邏輯層的請求，訪問數(shù)據(jù)。這一層通常由大型的數(shù)據(jù)庫服務器實現(xiàn)，如 Oracle、 Sybase、 SQL Server等。 三層架構的優(yōu)點 : (1) 通過將客戶端與應用程序邏輯分開， 我們不必為了業(yè)務邏輯上的微小變化而遷至整個程序的修改，只需要修改業(yè) 務 邏輯層中的一個函數(shù)或一個過程 ， 可支持客戶端應用程序的開發(fā)和分布。 (2) 增強了代碼的可重用性 。 (3) 便于不同層次的開發(fā)人員之間的合作，只要遵循一定的接口標準就 可以進行并行開發(fā)了，最終只要將各個部分拼接到一起構成最終的應用程序 [9]。 為什么要基于 XML 所謂基于 XML的工作流引擎是指工作流引擎中的工作流過程模型是由 XML語言來描述的。工作流過程模型的描述有兩類 :一類是基于圖形建模語言；一類是基于文本描述語言。目前己有的兩類建模語言在描述組成工作流的主要元素能力上還存在許多不足。因此需要尋求新的方法和途徑來解決。 XML具有強大的描述能力，能自由定義標記來表達數(shù)據(jù)元素，具有自解釋性 (解釋元素含義 )，可擴展性和高度結構化等特點。完全可以描述組成工作流各種數(shù)據(jù)元 素，為工作流的建模帶來了新的機遇和途徑。因此，我們提出了基于XML的工作流模型，用 XML進行工作流模型的建造，主要有以下幾個方面的優(yōu)點 : (1) XML使有經(jīng)驗和無經(jīng)驗的人容易去創(chuàng)造自己的工作流過程模型，能有效描述業(yè)務過程中的活動，規(guī)則以及參與者之間的關系。這主要是因為 XML語法跟 HTML相似，而且 XML文檔可讀性很好并且容易理解。 (2) 容易開發(fā) XML處理組件，因為有許多可用的 XML解釋器已經(jīng)在應用，并且有許多工具支持基于 XML數(shù)據(jù)的解釋器。 (3) XML使得工作流工具可以在 WEB上廣泛應用。這主要是 因為 XML工具是 JAVA實現(xiàn)的，并且 XML工具容易在 WEB服務器上集成。 HTML容易嵌入套到 XML文檔中。 (4) XML使得容易建造圖形模型工具。因為 JAVA是一個優(yōu)秀的創(chuàng)建圖形模型工具的選擇。用 JAVA開發(fā)基于 XML的處理器很容易轉換 JAVA圖形表示的工作流模型到用 XML文檔表示的工作流模型 [10]。 為什么要采用輕量級 輕量級工作流引擎指的是從夠用、靈活和低成本的設計原則出發(fā)，不追求工作流引擎的功能的完備和復雜，只是實現(xiàn)其中必不可少的功能和特征 [2]。根據(jù)工作流參考模型圖，本文設計的輕量級工作 流系統(tǒng)只實現(xiàn)了客戶應用接口、工作流引擎、過程定義接口的功能。 西安理工大學碩士學位論文 18 4 基于 XML 的工作流引擎的分析與設計 工作流模型分析與設計 模型是用文字、圖表、符號、關系式以及實體等描述所認識到的客觀對象的一種簡化表示形式，它是人們?yōu)榱搜芯亢徒鉀Q客觀世界中存在的各種問題而對客觀現(xiàn)實經(jīng)過思維抽象后得到的 [10]。 工作流模型描述了一個能夠由工作流執(zhí)行服務軟件系統(tǒng)執(zhí)行的過程所需要的所有信息。這些信息包括過程的開始和完成條件、構成過程的活動以及進行活動間導航的規(guī)則、用戶所需要完成的任務、可能被調用的應用、工作流機的引用 關系，以及所有與工作流相關數(shù)據(jù)的定義。在本工作流管理系統(tǒng)中，工作流模型主要包括過程模型、組織模型和工作流相關數(shù)據(jù) [11]。 過程模型 過程模型用來定義系統(tǒng)中工作流的過程邏輯，包括組成工作流的所有活動以及活動之間的依賴關系。它是整個工作流模型的基礎與核心。其他模型均為其提供支持。 過程模型有多種不同的描述方式，包括活動網(wǎng)絡圖、 Petri網(wǎng)、狀態(tài)圖、語義 行為模型、 XML文檔 等。論文研究的工作流過程模型包括節(jié)點、連接弧、狀態(tài)和條件四個方面。 a. 節(jié)點 根據(jù)節(jié)點的功能，可以分為三種 類型，分別是任務節(jié)點、邏輯節(jié)點與標志節(jié)點。 (1) 任務節(jié)點 任務節(jié)點代表了組成一個實際業(yè)務過程的各種類型的活動與任務。它包括原子級的“人工型活動”、“自動應用”以及非原子級的可分解的“過程”。人工型活動是指需要由人來參與完成的工作任務，通常由工作流執(zhí)行者從自己的工作項列表中來選擇執(zhí)行。工作流管理系統(tǒng)并不負責此類活動的執(zhí)行，而是密切監(jiān)視活動的狀態(tài)，并管理活動產(chǎn)生的工作流相關數(shù)據(jù)。自動應用是指不需要有人的參與，直接由工作流管理系統(tǒng)激活相關應用來執(zhí)行的活動。過程是一類能夠分解的節(jié)點，它的內(nèi)部可以包含組成工作 流模型的所有元素，實質上就是一個子工作流。 (2) 邏輯節(jié)點 這類節(jié)點不代表真正執(zhí)行的活動，它用于表示任務節(jié)點之間的邏輯關系。在 WFMC的標準文檔中，定義了六種基本的邏輯關系，它們是串行、與分支（并行）、與連接、或分支、或連接和循環(huán)。 (3) 標志節(jié)點 4 基于 XML的工作流引擎的分析與設計 19 標記節(jié)點分為“開始節(jié)點”和“結束節(jié)點”。它們明確了流程的開始和結束。一個流程開始執(zhí)行時，最先激活的就是“開始節(jié)點”，然后再由“開始節(jié)點”去激活后繼的活動。而當該流程中的“結束節(jié)點”被激活時，標志著整個流程的結束。 b. 連接弧 連接弧也稱為路由，用于活動間的 導航。一條連接弧連接著活動網(wǎng)絡圖中的兩個節(jié)點。連接弧流出的節(jié)點叫做前趨節(jié)點 。連接弧流入的節(jié)點叫做后繼節(jié)點。 根據(jù)不同連接弧所表達含義不同，可分為控制連接弧和數(shù)據(jù)連接弧兩類： (1) 控制連接弧體現(xiàn)了一種順序關系 :只有當前趨節(jié)點執(zhí)行完畢后，并且經(jīng)過該控制連接弧的轉移，后續(xù)節(jié)點才被允許激活。 (2) 數(shù)據(jù)連接弧在它所連接的兩個節(jié)點間建立了一種數(shù)據(jù)輸出 數(shù)據(jù)輸入的關系 :前趨節(jié)點的輸出數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)連接弧來提供給后繼節(jié)點，作為后繼節(jié)點的輸入數(shù)據(jù)。 c. 狀態(tài) 為了解決活動網(wǎng)絡模型在狀態(tài)表達方面的能力欠缺問題，在 建模階段，論文中提出了“狀態(tài)”的概念。在活動網(wǎng)絡圖中，節(jié)點的部分可見狀態(tài)被隱去了，造成在模型語義上的模糊，使得過程模型的表達能力不足。舉例來說，當某一控制連接弧發(fā)生轉移后，其指向的后繼節(jié)點就被激活，但并不一定立刻開始執(zhí)行，這種情況在活動網(wǎng)絡圖上就表示的很模糊。因此，在活動網(wǎng)絡圖中明確“狀態(tài)”，建立一種與顯示邏輯表達相輔助的隱式表達方式，將有助于提高適應復雜流程的能力。狀態(tài)轉換如圖 41所示。 圖 41 一個可執(zhí)行活動的狀態(tài)轉換圖 [1] Figure41 The Transform of State about a Executive Activity[1] d. 條件 條件是定義在工作流數(shù)據(jù)集 (包括控制數(shù)據(jù)與相關數(shù)據(jù) )上的二值函數(shù)，用于決定過程中的活動在不同的情況下所要進行的不同處理方式。本工作流模型中設置了三種類型的條件，分別是轉移條件、開始條件、結束條件。 以上四方面 (節(jié)點、連接弧、狀態(tài)和條件 )的元素構成了工作流模型中的過程模型，它們可以通過建模工具來提供給用戶使用。 西安理工大學碩士學位論文 20 組織模型 組織模型是用來定義企業(yè)中人的組織形式的模型。它應該提供靈活的結構以適應不同的企業(yè)或企業(yè)中不同的組織結構。在本系 統(tǒng)中，組織模型由定義了人員、角色、職務和部門四種實體組成。它們的含義如下： (1) 人員 :對應著企業(yè)中每一個雇員，是一個獨立的、有一定行為能力和技術能力的人的實體。是組成其他四類組織形式的最基本要素。 (2) 角色 :以技能為前提，能夠完成某項功能的人員的總稱，比如車工、打字員、程序員等。 (3) 職務 :以行政責任為前提，代表了管理上的等級關系，如經(jīng)理、科長業(yè)務主管、職員。職務間形成一種上下級的關系。 (4) 部門 :對應于企業(yè)的靜態(tài)結構劃分，由企業(yè)的實際部門設置情況決定。組織模型結構圖如圖 42所示。 人 員角 色部 門職 務資 格負 責組 成設 置 圖 42 組織模型結構圖 Figure42 The Figure of Organization Model 組織模型的建立為工作流模型提供了有關人的視圖，在用戶通過工作流建模工具建立過程模型時，將會為每個活動節(jié)點設置有關組織的屬性，即活動由誰具體執(zhí)行、由誰負責管理。 在系統(tǒng)中，組織模型和過程模型既相互聯(lián)系又相互獨立。過程模型中的活動節(jié)點的執(zhí)行者指派機制就建立在對組織模型中的角色和部門組織的基礎之上。在設置活動節(jié)點的處理者時，需要引用組織模型，指定活動 執(zhí)行者的角色和部門組織。在過程實例的執(zhí)行中，系統(tǒng)從組織模型中得到與建模階段設置的角色、職務和部門組織相匹配的具體執(zhí)行者，將該任務加入到該執(zhí)行者的工作項列表中，完成活動和處理者的動態(tài)關聯(lián)。這樣，組織結構和過程模型的變化是相對獨立的。組織中人員角色、職務、部門的變化不會直接反映到已經(jīng)建好的過程模型中，不用修改過程模型；過程模型的變動也不會反映到組織模型中。這樣設計的優(yōu)點是，是系統(tǒng)能夠滿足企業(yè)業(yè)務流程的實際需要，具有良好的適應性。 4 基于 XML的工作流引擎的分析與設計 21 工作流相關數(shù)據(jù) 在 WFMC的規(guī)范文檔中對工作流相關數(shù)據(jù)進行了定義：它是 工作流管理系統(tǒng)在進行工作流實例的狀態(tài)轉換時所需要訪問的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以被工作流機、工作流參與人員和應用程序訪問，并能修改。一個完整的工作流模型必須提供給用戶定義工作流相關數(shù)據(jù)的能力 [1]。 基于 XML 的流程定義的實現(xiàn) 在本論文中，流程定義和工作流模型的建立均表示同一概念?；?XML 的流程定義的任務就是建立流程模版，用 XML 文檔描述表達流程定義。 在 節(jié)里論文討論了 XML 技術在工作流系統(tǒng)中的應用，本 工作流引擎 使用 XML描述工作流模型，使用 XML 解析模塊解析 XML 文檔。 XPDL 的應 用 WFMC工作流參考模型接口 1(圖 22)的主要功能是過程定義的輸入與輸出， XML過程定義語言 XML Process Definition Language（簡稱 XPDL）就屬于這部分內(nèi)容。這個接口為開發(fā)和運行環(huán)境之間提供了形式上的分離。 XPDL制定了一個公共轉換標準，可以實現(xiàn)內(nèi)部轉換格式和公共轉換標準相互映射。 XPDL是一個通用的框架，開發(fā)者的實現(xiàn)和它的外部接口可以獨立分開，只要外部接口符合 XPDL規(guī)范，那么就可以保持相同的表示形式[12]。 基于 XML的流程定義 例如：定義一個 工作流過程，描述一個公文流轉的信息。定義中包含公文流的一般說明、公文流中所包含的活動的列表、轉移條件的列表以及公文流相關數(shù)據(jù)的定義。在 XML文件中 ,條件中對用到的活動狀態(tài)或其他活動的公文流相關數(shù)據(jù)，采用活動名稱加上狀態(tài)或控制數(shù)據(jù)名稱的寫法，如 :。具體的 XML文檔描述如下 [13]： ?xml version= encoding=GB2312? workflow workflowIDWF001/workflowlD//工作流 ID workflowName公文流 /workflowName//工作流名稱 workflowDesp公文流轉 /workflowDesp//工作流描述 createdDate20210122/createdDate//創(chuàng)建日期 creatorWangTao/creator//創(chuàng)建 人 西安理工大學碩士學位論文 22 activityList//活動列表 ? ? activityDesp公文擬定 /activityDesp ? ? ? ? activityDesp公文審批 /activityDesp ? ? ? ? activityDesp下發(fā)通知 /activityDesp ? ? ? ? activityDesp查看 /activityDesp ? ? ? ? activityDesp歸檔 /activityDesp ? ? /activityList TransitionList//轉移條件列表 transition/ ? ? /Transitio