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1、上海交通大学 硕士学位论文 基于J2EE的分布式工作流引擎设计与实现 姓名：姜晨临 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 指导教师：蔡鸿明 20071201 上海交通大学硕士学位论文 IV 摘要摘要 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、
2、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，分析比较当前主流的几 种工作流技术，探讨了分布式工作流的实现技术，之后提出了 J2EE 工作流引擎 的核心体系结构。然后在详细分析本课题的研究项目的基础上提出了基于多任 务域结构的分布式工作流系统解决方案。其中本文对系统运行策略，分布式引 擎
3、的通信机制，分布式引擎的注册机制，流程的解析模型，工作流数据分布策 略提出了自己的组合设计方案。这种组合方案使引擎执行的性能和任务的柔性 大为增强。论文还针对引擎原型实现过程中涉及的引擎任务管理、数据持久化 管理和引擎部署进行深入的研究。 上海交通大学硕士学位论文 V 论文的第四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的设计方案与其他同类引擎相 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,J2EE 上海交通大学硕士学位
4、论文 VI 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
5、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 a
6、ctivities, 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. Dist
7、ribution 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 communicat
8、ion mechanism. First of all research papers distributed workflow technology theory and implementation techniques, analysis and comparison of several of the current mainstream technology, and discussed the realization of distributed work flow 上海交通大学硕士学位论文 VII technology, followed by the J2EE workflow
9、 engine core architecture. Then a detailed analysis of this topic in a research project on the basis of the multi-task domain based on the structure of distributed workflow system solutions. In this paper, which the systems operation strategy, distributed engines communication mechanism, distributed
10、 engines registration system, the analytical model processes, work flow data distribution strategy for its own portfolio design. This package engine performance and implementation of the mandate of the Flexible much stronger. Papers also address engine prototype implementation of the tasks involved
11、in the engine management, data management and lasting engine deployment of an in-depth study. The fourth part in this dissertation is the realization department. It puts forward the soft architecture of workflow engines technology and technologies schema of the whole project. Finally, it elevates th
12、e significance testing and development efficiency. By the comparisons with other similar workflow engines, my designed Engine has the advantages of flexibility and expansibility. Key Word: Distributed Workflow Engine, Workflow Management System, Process Control, J2EE 上海交通大学硕士学位论文 II 上海交通大学上海交通大学 学位论
13、文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本 人承担。 学位论文作者签名：姜晨临 日期： 年 月 日 上海交通大学硕士学位论文 III 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查
14、阅和 借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名：姜晨临 指导教师签名：蔡鸿明 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 上海交通大学硕士学位论文 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 课题的研究背景 1.1 课题的研究背景 随着计算机网络及通信技术的发展，各种软件新技术被应用于信息系统的开发中，工作 流技术以其良好的适应性和灵活性而受到广泛关注，让我们从繁琐的业务过程逻辑处理中找 出
15、一种统一的解决途径。工作流管理系统逐渐从信息系统中抽象出来，作为一种新型的信息 系统开发技术和通用的信息系统开发支撑平台，为信息系统的开发提供了一种全新的、更加 方便的模式，很好的解决了传统信息系统中存在的不足。 工作流管理系统与专门应用系统（如办公自动化系统、项目管理系统、供应链管理系统 等）相比，是不必事先知道问题域的相关信息，只需将业务流程描述作为输入并管理流程实 例的执行即可，而专门应用系统都包含它们所支持业务流程的领域知识，很多业务流程硬编 码在软件中，是固定的自动化业务流程，所以，工作流系统比专门应用系统更灵活 1。可以 将工作流系统和专门应用系统相互补充，用工作流系统来管理全局的
16、业务流程，结合所有的 专门应用系统，构建一个企业应用系统集成（EAI，Enterprise Application Integration） 。 工作流管理技术作为一种过程建模和过程管理的核心技术，它的出现和迅速发展，很好 的解决了传统信息系统的不足之处，满足了企业组织结构重组与先进制造战略实施的客观需 求。它的出现也促进了企业的计算机应用水平上升到一个新的阶段，即从支持企业功能实现 的事务处理系统发展到支持企业实现经营目标的业务处理系统 2。所以，Thomas Kouropoulos 预言工作流系统将最终成为覆盖于各类台式机与网络操作系统（如 Windows， Unix， Linux） 之上的业务操作系统 BOS（Business Operating System） ，它将带来操作系统的一次革命。 传统的工作流产品多采用集中式的方式，虽然易于实现、维护和管理，却存在着系统可 扩展性（Scalability）差、产品可靠性（Reliability）和可用性（Availability）不高， 与应用系统的集成性（Inte
