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一.? 概述
企業(yè)在進行業(yè)務(wù)處理時，政府在進行公文審批時，都是以流程形式而進行的，在信息化的過程中，企業(yè)、政府也將這些業(yè)務(wù)處理、公文審批的過程信息化了，早期通常是通過程序硬編碼的方式來處理這些業(yè)務(wù)、公文的流轉(zhuǎn)，隨著業(yè)務(wù)、公文的復(fù)雜的處理情況不斷出現(xiàn)以及需求的不斷變更，這種硬編碼的方式顯然已無法應(yīng)對，這個時候工作流管理系統(tǒng)應(yīng)運而生，掀起了一股工作流管理系統(tǒng)的熱潮。
那么到底工作流管理系統(tǒng)能夠帶來什么好處？工作流管理系統(tǒng)通過對業(yè)務(wù)、公文流轉(zhuǎn)進行分析以及抽象，將不變和變化的部分進行劃分，用戶可輕松的通過可視化的工具對事項的流程、流程環(huán)節(jié)涉及的人員(角色)、流程環(huán)節(jié)的表單、流程環(huán)節(jié)的操作進行修改，從而到達了應(yīng)對不斷變化的需求的目的，而工作流管理系統(tǒng)通常提供的流程監(jiān)控、查詢統(tǒng)計模塊更是極大程度的為用戶優(yōu)化流程提供支持，以提高企業(yè)、政府的工作效率。
本文主要描述工作流管理系統(tǒng)通常的結(jié)構(gòu)、參考模型以及通常使用的調(diào)度算法。
二.? 構(gòu)成
工作流管理系統(tǒng)，簡稱WFMS，經(jīng)過對業(yè)務(wù)、公文流轉(zhuǎn)過程的分析以及抽象，工作流管理系統(tǒng)圍繞業(yè)務(wù)交互邏輯、業(yè)務(wù)處理邏輯以及參與者三個問題進行解決，業(yè)務(wù)交互邏輯對應(yīng)的為業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)過程，在工作流管理系統(tǒng)中對應(yīng)的提出了工作流引擎、工作流設(shè)計器、流程操作來解決業(yè)務(wù)交互邏輯的問題，業(yè)務(wù)處理邏輯對應(yīng)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)過程中的表單、文檔等的處理，在工作流管理系統(tǒng)中對應(yīng)的提出了表單設(shè)計器、與表單的集成來解決業(yè)務(wù)處理邏輯的問題，參與者對應(yīng)到的為流轉(zhuǎn)過程中環(huán)節(jié)對應(yīng)的人或程序，在工作流管理系統(tǒng)中通過與應(yīng)用程序的集成來解決參與者的問題。
工作流管理系統(tǒng)為方便業(yè)務(wù)交互邏輯、業(yè)務(wù)處理邏輯以及參與者的修改，多數(shù)通過提供可視化的流程設(shè)計器以及表單設(shè)計器來實現(xiàn)，為實現(xiàn)工作流管理系統(tǒng)的擴展性，多數(shù)提供了一系列的API。
一個完整的工作流管理系統(tǒng)通常由工作流引擎、工作流設(shè)計器、流程操作、工作流客戶端程序、流程監(jiān)控、表單設(shè)計器、與表單的集成以及與應(yīng)用程序的集成八個部分組成。
2.1.?????? 工作流引擎
工作流引擎作為工作流管理系統(tǒng)的核心部分，主要提供了對于工作流定義的解析以及流程流轉(zhuǎn)的支持。工作流定義文件描述了業(yè)務(wù)的交互邏輯，工作流引擎通過解析此工作流定義文件按照業(yè)務(wù)的交互邏輯進行業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)，工作流引擎通常通過參考某種模型來進行設(shè)計，通過調(diào)度算法來進行流程的流轉(zhuǎn)(流程的啟動、終止、掛起、恢復(fù)等)，通過各種環(huán)節(jié)調(diào)度算法(SPLIT、AND、OR等)來實現(xiàn)對于環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn)(環(huán)節(jié)的合并、分叉、選擇、條件性的選擇等)。
2.2.?????? 工作流設(shè)計器
工作流設(shè)計器為可視化的流程設(shè)計工具，用戶通過拖放等方式來繪制流程，并通過對于環(huán)節(jié)的配置來實現(xiàn)環(huán)節(jié)操作、環(huán)節(jié)表單、環(huán)節(jié)參與者的配置。
工作流設(shè)計器為用戶以及開發(fā)商提供了快速繪制、修改流程的方式，工作流設(shè)計器的好壞決定到工作流管理系統(tǒng)的易用性。
2.3.?????? 流程操作
流程操作指所支持的對于流程環(huán)節(jié)的操作，如啟動流程、終止流程、掛起流程、直流、分流(單人辦理)、并流(多人同時辦理)、聯(lián)審等，象這些流程操作都是可直接基于引擎所提供的環(huán)節(jié)調(diào)度算法來直接支持的，而在實際的需求中，通常需要自由的對于流程進行干涉，如取回、回退、跳轉(zhuǎn)、追加、傳閱、傳閱辦理等，而這些流程操作對于工作流引擎來說是不合理的，因此必須單獨的去實現(xiàn)。
流程操作支持的好壞直接決定到一個工作流管理系統(tǒng)的實用性。
2.4.?????? 工作流客戶端程序
工作流客戶端程序為工作流系統(tǒng)的表現(xiàn)形式，通常使用Web方式進行展現(xiàn)，通過提供待辦列表、已辦列表、執(zhí)行流程操作、查看流程歷史信息等來展現(xiàn)工作流系統(tǒng)的功能。
2.5.?????? 流程監(jiān)控
流程監(jiān)控通過提供圖形化的方式來對流程執(zhí)行過程進行監(jiān)控，包括流程運轉(zhuǎn)狀況，每個環(huán)節(jié)所耗費的時間等等，而通過這些可相應(yīng)的進行流程的優(yōu)化，以提高工作效率。
2.6.?????? 表單設(shè)計器
表單設(shè)計器為可視化的表單設(shè)計工具，用戶通過拖放的方式來繪制業(yè)務(wù)所需的表單，并可相應(yīng)的進行表單數(shù)據(jù)的綁定。
表單設(shè)計器為客戶以及開發(fā)商提供了快速修改表單的方法，表單設(shè)計器的易用與否以及功能的完善與否影響到工作流管理系統(tǒng)的易用性。
2.7.?????? 與表單的集成
通常業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)需要表單來表達實際的業(yè)務(wù)，因此需要與表單進行集成來實現(xiàn)業(yè)務(wù)意義，與表單的集成通常包括表單數(shù)據(jù)的自動獲取、存儲、修改，表單域的權(quán)限控制、流程相關(guān)數(shù)據(jù)的維護以及流程環(huán)節(jié)表單的綁定。
與表單的集成的好壞影響到工作流管理系統(tǒng)是否能提高開發(fā)效率。
2.8.?????? 與應(yīng)用程序的集成
通過與應(yīng)用程序的集成來完善工作流管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)意義，主要涉及到的是與權(quán)限系統(tǒng)以及組織機構(gòu)的集成。流程環(huán)節(jié)需要相應(yīng)的綁定不同的執(zhí)行角色，而流程操作通常需要與權(quán)限系統(tǒng)、組織機構(gòu)進行關(guān)聯(lián)。
三.? 參考模型
工作流系統(tǒng)通常通過參考一些標(biāo)準(zhǔn)的模型來進行設(shè)計，主要的有WFMC和OMG，在這里主要介紹一下WFMC。
3.1.?????? WFMC
WFMC是國際工作流管理聯(lián)盟，它于1993年成立，發(fā)布了一系列的工作流定義、軟件接口的草案文本，是目前世界上公認的最具權(quán)威性的工作流標(biāo)準(zhǔn)制定機構(gòu)，得到了廣泛的支持和應(yīng)用。
2002年10月25日，WFMC發(fā)布了基于XML的流程定義語言1.0版的最終文本（Workflow Process Definition Interface----XML Process Definition Language? 文檔編號：WFMC-TC-1025），以及此前發(fā)布的工作流應(yīng)用軟件接口規(guī)范WFMC-TC-1009, WFMC-TC-1013等系列文件，構(gòu)成了工作流定義及系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
為了實現(xiàn)不同工作流產(chǎn)品之間的互操作，WfMC在工作流管理系統(tǒng)的相關(guān)術(shù)語、體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用編程接口等方面制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)。工作流管理聯(lián)盟給出的工作流定義是：工作流是指整個或部分經(jīng)營過程在計算機支持下的全自動或半自動化。在實際情況中可以更廣泛地把凡是由計算機軟件系統(tǒng)（工作流管理系統(tǒng)）控制其執(zhí)行的過程都稱為工作流。
一個工作流包括一組活動及它們的相互順序關(guān)系，還包括過程及活動的啟動和終止條件，以及對每個活動的描述。工作流管理系統(tǒng)指運行在一個或多個工作流引擎上用于定義、實現(xiàn)和管理工作流運行的一套軟件系統(tǒng)，它與工作流執(zhí)行者（人、應(yīng)用）交互，推進工作流實例的執(zhí)行，并監(jiān)控工作流的運行狀態(tài)。
WFMC主要提出了五個接口與工作流執(zhí)行服務(wù)一起共同組成了工作流系統(tǒng)：
l???????? 接口一(工作流定義交換)，用于在建模和定義工具與執(zhí)行服務(wù)之間交換工作流定義。主要是數(shù)據(jù)交換格式和API。數(shù)據(jù)交換通過XPDL，API通過WAPI。
l???????? 接口二(工作流客戶端應(yīng)用接口)，用于工作流客戶端應(yīng)用訪問工作流引擎和工作列表，通過WAPI完成。
l???????? 接口三(被調(diào)用的應(yīng)用接口)，用于調(diào)用不同的應(yīng)用系統(tǒng)。
l???????? 接口四(工作流系統(tǒng)互操作接口)，用于不同工作流系統(tǒng)之間的互操作。
l???????? 接口五(系統(tǒng)管理和監(jiān)控)，用于系統(tǒng)管理應(yīng)用訪問工作流執(zhí)行服務(wù)。
四.? 核心調(diào)度算法
通常流程引擎采用的核心調(diào)度算法主要有FSM以及PetriNet兩種，基于調(diào)度算法來完成流程的流轉(zhuǎn)。
4.1.?????? FSM(有限狀態(tài)機)
FSM的定義為包含一組狀態(tài)集（states）、一個起始狀態(tài)（start state）、一組輸入符號集（alphabet）、一個映射輸入符號和當(dāng)前狀態(tài)到下一狀態(tài)的轉(zhuǎn)換函數(shù)（transition function）的計算模型。當(dāng)輸入符號串，模型隨即進入起始狀態(tài)。它要改變到新的狀態(tài)，依賴于轉(zhuǎn)換函數(shù)。在有限狀態(tài)機中，會有有許多變量，例如，狀態(tài)機有很多與動作（actions）轉(zhuǎn)換(Mealy機)或狀態(tài)（摩爾機）關(guān)聯(lián)的動作，多重起始狀態(tài)，基于沒有輸入符號的轉(zhuǎn)換，或者指定符號和狀態(tài)（非定有限狀態(tài)機）的多個轉(zhuǎn)換，指派給接收狀態(tài)（識別者）的一個或多個狀態(tài)，等等。
遵循FSM流程引擎通過狀態(tài)的切換來完成流程的流轉(zhuǎn)。
4.2.?????? PetriNet
信息流的一個抽象的、形式的模型。指出一系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性質(zhì)。petrinet通常表示成圖。圖中有兩類用弧彼此相連的結(jié)點（稱為地點和變換）和指示其動態(tài)性能的標(biāo)記（稱為記號）。
遵循PetriNet流程引擎通過令牌來決定流程的流轉(zhuǎn)。