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1、华中科技大学硕士学位论文基于Web的工作流建模与监控系统姓名：江来源申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：廖小飞20080520华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I摘摘 要要 在不断增长的经济需求推进下，工作流技术得到了迅猛发展，高性能的工作流管理系统逐渐成为大幅度提高团队的竞争能力的有效工具。工作流管理系统中的工作流建模与执行监控是工作流研究的重要内容。 基于网格的仿真平台GDSP(Grid based Distributed Simulation Platform)是结合最新网格技术和 HLA(High Level A
2、rchitecture)技术的以服务为基本元素的仿真支撑环境。在 GDSP 平台上提供工作流管理，不但能利用网格体系结构所具有分布性、标准性、开放性和高可扩展性等优点解决工作流执行监控的性能问题， 而且可以为 GDSP 平台管理者提供审批方便和仿真管理自动化，大大减轻平台管理者的管理工作。 基于此目的设计和实现基于 Web 的工作流建模与监控系统 GWebWorkflow，提出扩充的工作流图形化模型、 工作流活动执行状态的检测方法和基于发布-订阅的工作流监控机制。扩充后的图形化模型为工作流建模的正确性提供保准，对元模型活动实体进行分解，为简洁图形化界面设计奠定基础，为用户提供良好的用户体验；工
3、作流活动执行状态算法为工作流执行监数据获得提供一种高效方法； 将发布-订阅机制应用工作流监控，有效减低服务器负载，减少监控客户端等待时间。 基于 Web 的工作流建模与监控系统客户端全部在浏览器中实现， 不需用户另外安装其它软件，方便用户使用。测试结果表明，该系统能够实现工作流程的建模和流程执行的监控，缩短了客户端平均等待时间，并减轻了服务器负载。 关键词：工作流，工作流建模，元模型，工作流执行监控，发布订阅 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 IIAbstract With the drive of economic requirem
4、ent, workflow technology is developing rapidly. High-performance workflow management system is gradually becoming an effective tool that can significantly improve the competitiveness of enterprises. Workflow modeling and monitoring are the important parts in the study of Workflow management system.
5、Grid based Distributed Simulation Platform(GDSP) is the base infrastructure of service-oriented simulation supporting environment, which is combined with latest grid technology and HLA technology. By implementing workflow modeling and monitoring function in GDSP platform, we can use the distribution
6、, standard, opening and high scalability advantages of grid architecture to solve the performance problem of workflow executing, and it also provides convenient for the GDSP platform manager to approval and simulation management automation, which greatly reduce the management work of the platform ma
7、nager. For this purpose, we design and implement the web-based workflow modeling and monitoring system GWebWorkflow, and propose the expanded workflow model Based graphical model, a detecting method of the workflow activities state, and implementate the releases-subscribe mechanism to the workflow m
8、onitoring. Expanded graphical model is the process accuracy guarantee of the workflow modeling, with the activity entities decomposition, foundation laying for simple graphical interface design, to provide users with a good user experience. The workflow activities state detedting algorithms is a eff
9、icient method for getting workflow monitoring data. Released and subscribe mechanism is applied into workflow monitoring, which can reduce server load and monitoring client waiting time. Web-based workflow modeling and monitoring system client all realize in the browser, it is no need to install add
10、itional software to users convenience. Test results show that the system can achieve workflow modeling and monitor the process execution. Average response time can be reduced a lot, and which can improve the executing competence of the server. Key words：Workflow, Workflow modeling, Meta model, Workf
11、low Executing monitor, release and subscription 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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： 日期： 年 月 日 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，即：学校有权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
12、，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技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 ，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 绪论绪论 本章首先简要介绍本课题的研究背景，随后概述工作流管理系统在国内外当前研究现状，总结了目前工作流系统存在的问题，在此基础上提出了本论文的研究内容和文章框架结构。 1.1 课
13、题背景课题背景 本课题属于教育部 985 重点工程项目“基于网格的高性能计算与复杂系统仿真平台”，并受武汉市科技创新计划项目“基于网格的综合应用平台”支持。 根据课题研究目标和要求，针对仿真网格研究中存在的不足，课题组研制开发了基于网格的仿真平台 GDSP(Grid based Distributed Simulation Platform)。GDSP 结合最新网格技术和高层体系结构 HLA(High Level Architecture)1,2,3，基于 SOA4(Service Oriented Architecture) 架构实现以网格服务为基本元素的可扩展建模和仿真支撑环境，具有良好的
14、灵活性、容错性和可扩展性。GDSP 以中国教育科研网格 ChinaGrid支撑平台 CGSP(ChinaGrid Support Platform)5,6,7作为网格中间件。 CGSP 提供了一套完整的网格服务，它对教育和科研系统中的各种资源进行整合，屏蔽网格资源的异构性和动态性，为各种科学计算与工程研究提供高性能的、高可靠的、安全方便的透明网格服务。 随着信息化建设逐步深入，在个研究团队内部、研究团队之间已经建立起越来越多的工作流应用系统。人们为了充分利用现有的 IT 资源，整合计算机孤岛式的应用，应用系统向集成化、协作式的方向发展。为了降低管理成本，使资源使用率最大化正在成为各开发团队关注
15、的重要问题。而现有的大部分应用软件无法适应管理千变万化的个性和持续变革的流程处理需求。因此，需要一些专业的、面向过程管理的平台软件。而以工作流为核心的信息系统能很好的解决这个问题，开发团队可以使用工作流管理系统来构建自己的工作流程8,9。 现阶段主要有两种类型的工作流语言，分别为 XPDL(XML Process Definition Language) 10和BPEL(Business Process Execution Language For Web Services)11。 XPDL结构相对简单，使用方便，非工作流专业人员的也很容易使用其进行工作流建模。BPEL 是一种面向服务的体系架
16、构(SOA，Service Oriented Architecture)，它为跨地域华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2和办公成员之间提供了一种灵活的，端到端的集成业务的流程模型。由于网络技术的飞速发展，办公、办公流程处理都在向网络化转变。工作流建模工具与监控工具在Web 下运行也是一个趋势，同时也有很多优点12,13，例如能解决工作流系统运行环境异构、客户端“0”配置的问题。 网格被称为下一代 Internet，它是在现有的网络互连之上、通过中间件系统将离散的网格资源加以整合，最终实现网格问题和具体应用的求解14,15。网格作为一种分布计算基础设施，强调在动态的虚拟组织中共享和协同使用异构资源，即利用分布在不同地理位置上、属于不同组织机构、具有不同运作方式的组件，创建虚拟的计算与资源环境，充分吸纳各种资源，并将它们转化成一种随处可得的、标准可靠的、经济
