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工作流管理系统在电子商务、电子政务等领域中具有重要的应用价值,它能够有效地解决实际应用中业务流程重组、过程管理等问题,适应了企业业务流程的快速变化等特点。但是,随着应用的深入发展,现有的系统已经显露出明显的不足,其中之一就是缺乏动态灵活性,例如,一个流程一旦开始启动,就不能再修改和变化。这样的不足,限制了工作流的进一步应用。为解决动态工作流问题,本篇论文进行了以下几个方面的研究工作:
1)研究动态工作流的元模型:工作流模型是整个工作流管理系统各个组成部分的说明与功能描述,它描述了工作流管理系统的构架和接口。为了详细的描述工作流管理系统的组成元素和相互关系,人们提出了元模型,在更高的层次上描述构成工作流管理系统的实体、实体之间的关系和属性。工作流管理联盟虽然给出了基本的工作流参考模型和过程元模型,但这个元模型并没有提到动态变化的诸多因素。本文从工作流的元模型入手,分析和研究人们对动态灵活的工作流要求,提出了包含应用层、功能层和实现支持层3个层次、能够适合动态变化的工作流元模型,弥补了工作流管理联盟提出的元模型在动态变化方面描述的不足。
2)在所提出的元模型的框架下,研究动态工作流的不同层次应具有的功能和支持措施:工作流的动态变化意味着工作流在执行过程中正常的控制过程要发生变化,包括活动的临时增加、删除、执行流程的灵活改变等。本文在该动态元模型的三个不同的层次上,进行了深入的研究工作,在分析了不同的动态应用要求之后,对功能层提供的变更操作进行了分类,并对每种操作类型提出了相应的规则以保证动态变更的正确性。在实现支持层,研究了变更操作对工作流活动的影响,提出了支持变更操作的4个基本操作。
3)研究活动多实例的同步控制:在工作流运行过程中,有过程的多实例和活动的多实例两种类型,过程的多实例指一个工作过程被多次启动运行,而活动的多实例则指在同一个过程实例中,某个活动被多个执行者执行才能完成一项任务。工作流中的活动多实例为流程执行的多变带来如何控制问题,研究活动多实例的同步控制就是研究当任务分发给一个群体时,如何去同步群体中个体之间的任务,并去控制下一个活动的实例化,同时也研究活动属性应该如何设置以表达活动的多实例语义。本文在揭示出一个过程定义中多实例活动的上下文关系后,提出了多实例控制体Shell来解决一个活动的多个实例产生、同步和触发后继活动的控制问题。
4)研究工作流的异常处理:工作流在执行过程中会不可避免地发生异常,工作流异常与动态变更也有着密切的关系。本文研究了工作流过程控制的内在事务要求,从保证这种内在事务要求的角度出发,提出了异常处理的控制机制,维护了数据的完整性和流程的可持续执行性。
5)基于上述研究,设计并实现了一个具有动态变化能力的工作流管理系统TH-Workflow。TH-Workflow在动态管理与部署方面为用户提供了强有力的工具,功能上具有流程的动态修改和灵活控制能力,支持活动多实例、流程的循环控制、用户的动态委托等。该系统在实际的使用中,整个性能也得到了检验。