JBPM源码浅析
JBPM源码浅析
关键字: jbpm workflow 工作流
离职啦，工作交接中，记录一下。
就如同了解Servlet规范、Servlet容器设计和实现一样，学会一种workflow 的建模、引擎设计和实现也是必备的。工作流这东西是业务系统的一个核心模块，现在的大多数企业业务系统大多数是业务驱动的，如新闻行业采编发、制造业的采供销、金融保险的审批等，协同OA就不用说了。BPM、ESB、SOA现在很火啊！
下面的总结肯定欠成熟，70%合理就不错啦，看到这篇blog的朋友，一定要批判接受哦。
当前我指的JBPM是3.2版本，因为从JBPM2.0到3.0，其API从package到class 都完全重新设计了，以及其背后的建模思想和架构。在2.0版本里，是按照Spring+Hibernate那种Transaction Script方式组织的，OO的概念比较弱，里面是大量的interface、impl、service。而3.0版本，完全按Domain Model方式组织，Hibernate透明持久化，它是我见到的O/R Mapping最优雅的应用。
在当前的3.2版本里，其整体架构可以这么去理解：领域对象，如ProcessDefinition、ProcessInstance、Node、Token、Transition等，都是Rich Model，里面的方法主要是处理业务，以及建立领域对象之间的关联，持久化则完全放在XXXSession中，如TaskMgmtSession，GraphSession等，也可以认为这些XXXSession是DAO，负责处理持久化。另外，
org.jbpm.persistence.db.DbPersistenceService这些类相当于最底层的数据库Helper类。总之，JBPM的技术架构非常清晰易懂，也是非常典型的Domain Driven Design，在这种架构中，分层的概念被弱化了。
上面是从架构的角度看待JBPM设计，其引擎设计和实现，则隐藏在架构下。了解其引擎设计思想，我的建议是，先仔细读读JBPM的User Guide第四章Graph Oriented Programming，专门探讨流程建模的理论，里面附带了一个微型的JBPM 实现，几乎包括流程建模的绝大部分，如顺序流、并行、分支等：
https://www.360docs.net/doc/d217206169.html,/jbpm/gop/jbpm.gop.zip，我建议研读JBPM源码前，先把这个理解透，JBPM的流程引擎核心代码和它非常相似，包括类名，只是扩展了一些。
我用代码统计工具统计了一下，JBPM源码总共4w多行，除去注释和空行，约2万6千行。需要我们hack的核心、比较难、代码多的类约40个（共400多），反正它花了我整四天的时间，现在基本都弄清楚了。我主要是通过一个请假流程的部署、创建、任务执行来动态debug、静态查看的。JBPM源码中最难读懂的那部分是引擎调度，也就是org.jbpm.graph相关的几个包，最重要的是GraphElement和其子类Transition等、Node及其子类Fork等、ExecuteContext 和Token。而引擎调度这部分， JBPM附带了一个微型JBPM实现，我在前面介绍
过。除了引擎调度，其它相关源码就非常简单了。
在JBPM中，有很多API是供JBPM自身调用的，如流程定义文件中支持的Expression语言，脚本等（org.jbpm.jpdl.el.impl），我们不用理会。
我们主要和下面三类API打交道：
JBPM环境的配置、service的管理、流程的部署和卸载：它主要体现在org.jbpm 中，另外辅助包有org.jbpm.jpdl.xml、org.jbpm.configuration。
org.jbpm.configuration负责services对象的创建，相当于一个微型的IoC容器、对象工厂，负责services的生命周期管理，如加载、创建、调用和销毁，像Job调度服务、数据库持久化服务、异步消息服务等。需要说明的是，由于其package下的ObjectFactoryImpl也是一个IoC容器，和Spring的IoC容器是有相同的职责：对象的管理。所以在这种松耦合架构下，可以将JBPM和Spring 集成，如业务系统和JBPM引擎的事务处理、对象管理、配置管理等。请参考Spring-Module开源项目。
org.jbpm.jpdl.xml负责流程定义文件的解析，譬如XML文件的解析，相关领域对象的实例化。通过hack其源码和原理，我们可以在业务系统中自定义流程，让用户可以自己定义、变更流程。
JBPM中领域对象：如Node、Token、ProcessInstance、TaskInstance等，它们有三个职责，一个是保持从DB中加载流程和任务相关的数据或将数据持久化到DB。第二，为各领域对象建立关联，方便实现透明持久化（复杂的领域关联在Hibernate的mapping文件里配置）。第三，就是处理业务规则，如引擎调度算法，但不负责持久化。
JBPM中持久化领域对象的Manager，DAO：如TaskMgmtSession。它们主要是持久化领域对象，如session.save(ProcessInstance)；或是执行查询，如根据流程ID查询该流程实例，查询操作都是配置在hibernate mapping中的hql语句，如hibernate.queries.hbm.xml。但可能并不能满足我们的要求，譬如按时间段查询当前的流程实例，任务的分页查询，这样，就需要我们自己扩展这些DAO 类。由于它们查询是只读操作，所以很容易，而且扩展几乎是必然了，因为要是按JBPM默认的，把所有的Result查询出来，再过滤，性能是个很大的问题，我们应该按需查询。
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下面按功能分类说明一下：
JBPM流程的部署和卸载
JBPM流程的部署和卸载，无论是通过管理控制台还是自定义部署，最终都是通过JbpmContext的 deployProcessDefinition(ProcessDefinition)部署，而ProcessDefintion实例的创建，是通过调用ProcessDefinition的相关方法，如parseXmlResource (String xml)。
ProcessDefintion实例的创建，有多种输入源，譬如XML字符串、XML文件、zip
包，还有最抽象的Reader、InputStream。如果在用户的业务系统里面自定义发布业务流程，也最终是调用ProcessDefinition相关方法。但流程定义解析，最核心的只有一个类：org.jbpm.jpdl.xml包下的JpdlXmlReader，
org.jbpm.JbpmContext：该类可以理解为Fa?ade模式的实现，与流程相关的manager类可以通过它取得，如getGraphSession()、getServices()，它是获取其它服务的快捷方式，也算是一个delegate类。如果大家对Context的概念比较敏感，其类职责就很好理解，在Servlet容器里面也有ServletContext的概念，和它意思差不多。对一般的系统软件一般来说，Context往往建模成Container的上下文。在JBPM中，它还负责流程部署、加载、卸载。
JBPM的任务管理
JBPM和任务管理相关的类主要是org.jbpm.taskmgmt.def和
org.jbpm.taskmgmt.exe，像任务创建、分配等。
和任务相关的最重要的有两个方面，一个是任务分配，另一个是和任务相关的表单。当然，任务查询和任务日志也很重要。
任务分配：解决的是将任务分配给谁，它有静态分配和动态分配两种，前者是在流程定义文件里部署，后者是通过代码动态指定。它涉及到的概念有Actor，PooledActor，Swimlane，AssignmentHandler。在做demo时，譬如JBPM官方自带的例子webSale里，就是通过Expression静态部署任务角色的，如user(leo)，group(orderManager)，但它用到了JBPM的第三方组件Identity，其实通过Expression静态分配角色，本质上也是通过AssignmentHandler实现的，如ExpressionAssignmentHandler。
任务分配，一般比较灵活的方案是在流程的Swimlane里面部署自定义action，然后重用swimlane。另外一种方案是，在每个task里面部署AssignmentHandler 实现类。
任务相关表单：主要是org.jbpm.taskmgmt.def.TaskController，它是task scope下的表单字段，类似Servlet里面的HttpServletRequest的
setAttribute()。如果是process scope下的表单项，是
org.jbpm.context.exe.ContextInstance，类似于Servlet里面的HttpSession 的setAttribute()。
附带说一下任务查询，所有有关查询和持久化的操作，都集中在包org.jbpm.db 中，如任务相关的TaskMgmtSession，要是这些find方法不满足业务要求，建议自己扩展。
JBPM的流程日志
JBPM的流程日志，主要是记录一些事件（Event），如流程创建、任务分配，它们在GraphElement的fireEvent时，譬如在Node.leave()（Token离开当前节点时）触发fireEvent事件（在该事件方法里执行自定义Action），同时记录日志。我们关心的日志主要有process、task、transition、signal四类，每个下面还有事件细分，如task创建和分配。通过日志，我们统计流程执行效率，
也可以得到详细的流程步骤日志。
日志的查询，请参考LoggingSession及其相关类。顺便说一下，所有的日志类都继承于ProcessLog，约20来个。JBPM已经声明的日志查询方法，可能并不能满足我们的要求，自行扩展吧。
其它API
JBPM API里有org.jbpm.web、org.jbpm.security等，前者负责在web容器启动时加载JBPM引擎，将当前Session的用户设置为任务的Actor等，后者负责安全相关的认证和授权。源码很简单，不多说了。我建议实现类似业务需求时，不妨参考其实现，但拿来用就会发现它太简陋了。
研究jBPM已有一段时间了，今天终于决定拿点东西出来，但请大家原谅不能分享源码。之所以拿出来，希望通过交流认识到更多技术一线的同志们，结点人缘。本人不才只念完了高中，求职路屡战屡败，只好踏实地弄点东西出来撑下门面，希望有所帮助，找到一份满意的工作。
大多研究JBPM的，对其引擎的扩展开发都不曾苦恼，但提及其可视化设计工具都希望能有一款WEB版设计器。
苦恼过后，便有了开发设计器的冲动。首先通过网上找到的WEB 流程设计工具，多半是非流程研究人员的产品，拿来用要经过大量的修改，不太可取，也不容易修改，参考倒是有些价值，在此谢过；另外由于刚学会了JavaScript在页面实现的拖曳功能。鉴于此便开始了行动，现在想想还有些大胆。由于一直没抽出时间来，拖了两个多月，终于写下了这篇文章。
基于javaScript+css+vml的jBPM web designer，由于使用了vml 只支持IE浏览器（IE5+），其中没有使用任何javaScript开发框架，但模仿了extJs框架的css界面风格。开发过程中参考了extJs、prototype、jQuery等javaScript开发框架；参考了jBPM designer eclipse 插件；参考了shine Workflow Designer截图、以及圈子中shappy1978贴出来的截图（当时还回帖希望这位大哥分享源码，结果失望，也就狠下心来独干，造自己的轮子）；还参考了webflow、XiorkFlow、EMSFlow（applet）等，XiorkFlow是早期看过的流程设计工具。在此谢过以上提供的参考。
以下以贴图方式介绍jBPM3 web designer。
1、流程设计器主界面，采用纯JS且面向对象的编程方式（事件处理机制swing、extjs思想中毒很深）开发，动态生成div等HTML代码，利用外部样式表以实现多风格支持，根据窗口大小自适应宽高，以使编辑区域最大可视化，仿jBPM designer eclipse 插件布局与操作习惯（其中个人觉得属性输入要比eclipse 插件方便些），仿extJs框架的css界面风格。主界面分为三部分，工具栏、编辑区、属性栏，支持鼠标拖动设定大小及最大化、最小化、还原功能。编辑区支持网格显示。
目前设计器支持开始、结束、分支、合并、决策、任务、邮件7种节点（可以容易扩展新节点）并可以通过鼠标拖曳操作编辑大小，流程转换可以通过鼠标操作支持直线及折线。节点的连接操作进行验证，如只允许拖入一个开始节点；开始节点只允许单个from连接；结束节点只允许to连接，但支持多个连接；两个节点只能有唯一的同向连接等等。点击编辑区的空白处在属性栏显示流程定义的属性配置，点击节点则在属性栏显示节点的属性配置，点击流程转换或其label同样在属性栏显示其属性配置。在属性栏输入配置信息将自动保存并响应到图形展示上（如输入节点名称，则编辑区中节点显示的文字相应地改变）。整个设计器工作过程相当流畅。所有的配置信息将生成符合JPDL规范的XML 流程定义文件。由于最终的产物是XML字符串，这赋予了流程设计器不仅仅能够定义出符合jBPM3的定义文件，稍做修改同样能定义出符合
jPBM4，以及其它任何的基本XML的定义文件。
2、图形编辑，节点及流程转换，利用vml标签获得良好的视觉效果（考虑兼容其它浏览器，可以开发基于svg、canvas或纯js的图形模型）。
网格
节点选中（节点选中后，可以通过鼠标按下拖动节点，改节点显示位置，也可以通过键w、a、s、d或up、left、dowm、rigth来移动节点，选中的节点能够通过delete键进行删除，连同其所有的form及to转换
将一起被删除。当两个节点重叠时，选中节点始终显示于最上面）