通用的轻量级工作流系统设计实现分析论文

目录

摘要2

前言4

1、绪论5

1.1研究目的和意义5

1.2课题研究现状6

1.3主要研究工作7

1.4本文的组织安排7

2、工作流技术概述8

2.1工作流的相关概念8

2.2工作流技术的发展与产品9

2.3工作流管理系统11

2.3.1工作流管理系统的功能11

2.3.2工作流管理系统的体系结构12

2.4工作流参考模型16

2.5小结17

3轻量级工作流管理系统的设计与实现18

3.1轻量级工作流管理系统概念18

3.1.1传统工作流管理系统18

3.1.2轻量级工作流管理系统19

3.2系统概述19

3.2.1 匿名用户角色19

3.2.2职员角色部分19

3.2.3管理员角色功能部分19

3.3系统预览20

3.4系统特点22

3.5系统需求分析23

3.5.1可登陆用户的基本功能23

3.5.2公司职员具有的功能23

3.5.3系统管理员具有的功能23

3.6系统基本框架24

3.6.1功能上划分24

3.6.2角色上划分25

3.6数据库的设计27

3.6.1数据库需求分析27

3.6.2数据库概念结构设计27

3.6.3数据库逻辑结构设计32

3.7模型（Model）层的设计(部分)34

3.7.1用户模型类（T_User.cs）34

3.7.2工作流模型类（T_workflow.cs）37

3.8业务逻辑层设计（部分类）39

3.8.1数据库帮助类（SQLHelper.cs）（部分）39

3.8.2用户操作类（T_User.cs）47

3.9界面层的设计（部分）52

3.9.1配置web.config文件52

3.9.2用户登陆54

3.9.3工作流管理57

4、结束语59

致谢60

参考文献61

通用的轻量级工作流系统设计与实现

摘要: 工作流管理系统是近年来在计算机应用领域发展最为迅速的技术之一。工作流术的主要特点是过程的自动化处理，这些过程包含以人和以机器为基础的活动的结合，特别是对那些与IT应用程序、工具交互的过程进行自动化处理。工作流技术的引入，使应用系统的流程逻辑与业务逻辑耦合度降低，从而降低了复杂流程应用的开发难度，提高了应用系统的开发效率和可维护性。

传统工作流管理系统的设计从提供功能齐全的工作流服务角度出发，不可避免地导致了系统架构极为庞大，系统的复杂性也随着增大。同时传统的工作流管理系统提供的功能是以集成的方式实现，从数据存储到运行环境往往都有自己的一整套独特的体系结构，因而想从中分离出某个功能，将会是一件非常困难的事情。由于这些问题的存在，使得传统的工作流管理系统不能快速地根据具体的应用需求定制，灵活地集成到应用系统。

为了克服当前工作流在应用中的不足，本文结合具体的应用需求，提出了一个轻量级工作流管理系统的框架结构。轻量级工作流架构的核心部分，由几个组件提供工作流的基本功能。在对轻量级工作流管理系统进行设计时，本文把它从体系结构上划分为三个层展现层，业务逻辑层，数据层，然后，对工作流系统的设计进行详细介绍。具体研究内容如下：

1.对工作流技术的研究现状和理论进行调查和研究，并对主流的开源工作流管理系统进行深入的分析和对比。

2.在工作流理论的基础上，从够用、灵活和低成本的设计原则出发，对轻量级工作流管理系统进行了研究，并对其设计方案和实现技术进行了详细阐述。

关键词：工作流、工作流建模、轻量级工作流管理系统

Abstract：Workflow management system is one of the most rapidly developed tehnology int computer area recently.Its primary characterictic is automation of processes,Which involving combinations of some activities processes.Workflow technology’s introduction lowers the coupling between process logic and business logic of the application system,then reducing complexity of the application development process,raising the application system development efficiency and maintainability.

The purpose design of traditional workflow architectures aims at providing full fledged support for the widest possible application spectrum.Consequently,most workflow management system,both products and research prototypes,are heavyweight,monolithic,and package a comprehensive set of features in anall-or-nothing manner.Additionally,current workflow systems are hard to integrate with other environments.

The solution to the previous probles introduced here is a lightweight workflow architecture that enables software developers to pick and choose the workflow featuresthety need.At the core of the architecture,several components provide basic workflow functionality.

In the paper,firstly,the workflow management system is divided into three layers,

namely view、business logic and data access.Then,give an elaboration on workflow engine and process definition tools.Details as follows:

1.Make investigations and researches on actualities of workflow technology,as well as give deeply analysis and comparisons on mainstream open source workflow management system.

2.Based on work flow theory,and based on design principle of sufficient,flexible and low-cost,we make researches on the lightweight workflow management system,as well as elaborate on its design and implementation techniques.We put emphasize on the core modules in workflow engine such as workflow process template management,workflow instance management,the list ofwork-item management,transfer services,time constraints services,and so on. Also,we discuss design and implementation of process definition tools.

Keyword:Workflow,workflow modeling, Lightweight WorkflowManagement System

前言

工作流技术起源于二十世纪七十年代中期办公自动化领域的研究，由于当时计算机尚未普及，网络技术水平还很低以及理论基础匮乏，这项新技术并未取得成功。1983年至1985年间，在图像处理领域和电子邮件领域出现了早期的含有工作流特征的商用系统。进入九十年代以后，随着个人计算机、网络技术的普及和推广，以及信息化建设的日益完善，使得工作流技术的研究与开发进入了一个新的热潮。1993年8月,第一个工作流技术标准化的工业组织——工作流管理联盟（Workflow Management Coalition，简称WFMC，下同）成立。1994年，工作流管理联盟发布了用于工作流管理系统之间互操作的工作流参考模型，并相继制定了一系列工业标准。与此同时，关于工作流技术的学术研究也十分活跃，许多原型系统在实验室里开发出来。

自20世纪90年代中期至今，互联网技术在我国迅速发展和普及，引出了Intranet、Extranet、Internet、政府上网工程、企业上网工程、电子政府、电子商务、电子管理、政府内部网、企业网、数字神经系统和数字化办公等一系列新概念，这些新概念的提出背后都或多或少的存在着工作流的思想，只不过有些概念体现的工作流思想少些，而有些概念的核心思想就是工作流的思想，如办公自动化等。随着企业信息化步伐的加快，工作流的思想已经越来越多地进入了企业应用系统领域。现代化企业为了增强工作效率、缩短信息传播周期、固化业务模式、增加核心竞争力，已经将企业经营过程的各个领域各个环节均纳入了企业信息化的部分。众多的企业应用系统按照功能从大的范围来划分，无非两种，一种是以公文流转、日常办公为主体的办公自动化系统，另一种则是以企业经营过程的业务流程为主要辅助对象的具体业务系统。无论是办公自动化系统还是具体业务系统，都是为企业提供软件服务的，都是本着服务于企业需求为目标的，然而，现实世界中的各个企业的经营过程是无时无刻不在变化和调整中的，以便适应瞬息万变的市场。这种变更带给信息化系统软件的最大的问题在于企业经营过程的调整往往使得原有的信息化系统软件要推倒重新设计开发，使开发成本非常的高，寻找到一种能够相对灵活的架构和管理方式以使得信息化系统能够快速的适应企业经营过程的变更成为了为企业构造信息化系统的软件设计人员的头等课题。工作流及工作流管理系统之所以能为企业信息化系统所使用究其原因也在于此。虽然工作流技术已经开始在企业应用中拥有了一片天空，然而，同已经应用于企业的其他技术相比，工作流技术仍然处于其技术发展的初期。

进入二十一世纪以来，工作流技术已被越来越多的人认可，与之相关的标准规范、工作流引擎及商业产品不胜枚举。人们在开发推广工作流产品的同时，更加注重工作流的理论研究，以推动该项技术走向成熟。

1、绪论

1.1研究目的和意义

工作流（Workflow）是一类能够完全或者部分自动执行的经营流程（BusinessProcess），根据一系列流程规则，文档、信息或任务能够在不同的执行者之间传递、执行。工作流管理系统是定义、执行并监控工作流的软件管理系统。工作流管理系统使商业流程以合理有效的方式实施，保证正确的信息在正确的时间到达正确的信息处理者，它更加有效的融入商业流程管理，将人们从繁杂的工作中解脱出来，提高商业流程管理的正确性、高效性和工厂、企业的生产效率。近年来，越来越多的研究机构和企业致力于工作流管理系统的研究。

从现有的工作流产品来看,许多工作流产品都在不同程度上提供了对外部工具的集成功能，部分产品还提供了基于表单的应用逻辑的定制和开发环境。但是，外部工具的多样性和复杂性决定了对外部工具的集成难以做到无缝；而工作流产品内建的开发工具除了与流行的开发工具不兼容外，其开发功能往往都比较简单。因此，对于简单的应用(例如公文流转、订单的审批等)，这些产品是合适的。但是，如果是开发关键业务的应用系统(特别是行业应用系统)，现有工作流产品所能提供的开发功能是远远不够的。

本文在对工作流技术进行深入的分析和研究的基础上，设计了轻量级工作流管理系统作为解决方案，它有别于传统的工作流管理系统，在设计上从够用、灵活和低成本的原则出发,不追求工作流管理系统功能的完备和复杂,只是实现其中必不可少的功能和特

征；在使用上更加简单。由于这些特点，它将为使基于工作流技术的应用开发更加易于开发人员接受，提高了开发效率和可维护性，开发成本得到了降低。

1.2课题研究现状

目前，在全球范围内，对工作流技术的研究以及相关产品的开发进入了一个

繁荣阶段，更多更新的技术被集成进来，Internet服务、数据库、电子邮件、移动式计算、文件管理等都已被容纳到工作流管理系统之中。随着工作流这一集成框架下所容纳技术的不断拓展与成熟，工作流管理系统将成为企业信息环境中不可缺少的软件平台，并将最终成为覆盖于各类台式机与网络操作系统之上的业务操作系统BOS（Business Operating System），带来业务操作系统的一次革命。经历了二三十年的发展，工作流产品基本上确定了它在计算机应用软件市场上的独立位置，在工作流这一框架下，比较基本的、主要的研究内容包括以下几个方面：

（1）工作流管理系统体系结构的研究；

（2）工作流模型与工作流定义语言；

（3）工作流的事务特性：研究目的在于将高级事务处理技术与工作流管理技术相结合，用良好定义的模型语义与恢复机制来更好地支持企业的经营过程，提高工作流系统的可靠性与实用性；

（4）工作流的实现技术：包括面向对象技术、异构分布式计算、图形用户界面、消息通信、数据库、WWW等在内的与工作流管理系统的设计实现有关的各项技术、方法；（5）工作流的仿真与分析方法；

（6）工作流的集成与互操作技术：研究异构应用系统的集成以及不同工作流管理系统之间的互操作问题；

（7）工作流与经营过程重组：研究如何通过工作流管理系统的实施来有效地实现企业的经营过程重组。

尽管经过工作流产品供应商与工作流技术研究人员多年的不懈努力，使得工作流技术由最初的萌芽逐步发展起来，并取得了相当的成果，但是从工作流管理系统的实际应用状况来看，还远未达到人们所期待的普及状态。在经营过程中采用工作流管理系统的企业仍只是一少部分，而且这些系统的应用范围也很有限，

并不能全方位地支持企业的关键业务流程。从企业用户应用的角度来分析，工作

流产品亟需解决以下5个方面：

(1)工作流的运行必须要有底层的通信基础结构的支持，但是就目前能够实现分布计算环境的产品来看，它们在实际应用中仍然显得不够成熟，在安全性、容错性、可靠性等方面均不能满足企业的需求，而且在价格上也给企业造成一定的负担。

(2)统一的标准。不同的厂商所提供的工作流产品可能具有自己独立的一套工作流模型、工作流定义语言以及API函数。在这种缺乏标准的状况下，用户一旦选定一种产品之后，就很难再过渡到其他同类产品之上了。而且不同的系统之间缺乏互操作的接口。尽管工作流管理联盟的成立有助于改善这种情况。但若想实现类似于关系型数据库这样的统一标准（比如关系数据模型、SQL语言等），仍有很长的路要走。

(3)提高系统开发的效率。工作流应用的开发不仅仅是过程的定义，还需要完成其他许多任务。比如，对外部的应用系统进行封装、建立工作流运行所必须的分布计算环境、设