级别： 初级 娄丽军 (loulj@cn.ibm.com), 软件部售前工程师, IBM公司
2004 年 4 月 01 日 本文通过电信工单业务流程的实现，介绍了一种新的流程嵌套的建模方法.
大家知道，MQ Workflow是IBM用于业务流程管理的软件平台，帮助企业进行其业务流程重组（Business Process Reengineering）。在使用MQ Workflow的时候，我们需要进行以下几方面的工作：
- 流程模型建立，流程建模工作是整个业务流程重组的一个很重要的工作，对于MQ Workflow而言，你可以使用它提供的配置工具(Buildtime工具)，进行流程的定义。另外，MQ Workflow也提供了流程定义语言(Workflow Definition Language, 简称FDL)，它是一种脚本语言，用户可以直接编写FDL，以生成流程模型的定义。
- 流程运行，MQ Workflow提供了运行时(Runtime)流程服务引擎和流程运行环境。
- 流程管理和监控，用户可以使用MQ Workflow提供的图形化的监控工具和相关的编程接口，来完成流程管理和监控。
在这三个方面中，流程分析和设计以及流程建模是整个工作的核心，它涉及到一些相关的技巧，在此，我们结合一个具体的案例，在给出该案例中具体业务流程模型的实现方法的同时，向读者介绍一种新的流程嵌套的建模方法，以及在流程建模过程中的一些经验和技巧，供用户参考。
1 业务需求描述
如图1所示，我们要为电信部门实现一个电信工单处理的流程，电信工单需要在各个业务部门，包括传输中心、区局、交换室、测量室以及线路室等部门之间处理和流转，并且要在这些部门之间实现以下几种不同类型的业务处理：
- 工单正常下发
- 工单报峻：每一级节点工单处理完成之后，向其上级节点报峻
- 退单/工单重发：一般来说，退单操作可以跨级进行，即测量室可以选择将工单退回给哪个部门，被退回的部门在重新修改工单数据后，可以选择该工单是重发给所有下级部门，还是直接重发给原退单部门。
其他需求还包括：
（1）传输中心在收到三区局的完成回复和五区局的完成回复后，再将工单转交给长话局处理，长话局完成回复后，传输中心向网调中心报峻。
（2）测量室直接向区局做完成回复，向上一结点做收到回复。
（3）从传输中心到区局的过程中，由传输中心选择待选区局，待选是所有区局。
（4）只有网调中心可以撤单。
该工单处理流程是电信系统中一个典型的工单处理流程，也是电信业务中较为复杂的一个例子，它涉及了工单下发、退单、报俊、撤单等所有业务处理类型，并且涉及部门繁多，在电信业务中具有非常强的典型性和代表性，对该流程的实现将为其他业务流程的实现打下坚实的基础，并使之迎刃而解，本文将以之为例，给出其建模方法，并探讨一种新的流程建模手段。
2 在MQ Workflow中回退处理的建模方法和技巧
首先，我们先来谈一谈在MQ Workflow中回退处理的建模方法和技巧。
如图所示，这里的流程中涉及两个任务，在MQ中被称为活动(activity)，它物理上是由某个应用(program)来实现的。若某用户的需求为，当活动A处理完之后，活动B进行处理；根据需要活动B处理完之后，可能会回退给活动A重新处理。通常在这种情况下，我们可以利用MQ Workflow提供的块(block)的手段进行处理。块(Block)是循环执行某一系列活动的一种方式，它通常是一个流程(process)的一部分，我们可以设定块的退出条件（exit condition），只有当整个块(block)的退出条件满足时，块(block)才会退出循环，结束执行。对块(block)的使用要注意以下方面：
首先，块(block)并不意味着高性能和高处理能力的循环。例如，使用一个块(block)去实现一个守候进程将是一个非常不合适的做法。正确的做法应该是，将该守候进程作为一个流程中调用的一个活动(activity)来处理。另外一个非常重要的因素是, 只用当一个块(block)中的所有活动(activity)都结束时，该块(block)才能结束。而一个活动(activity)结束的条件必须是以下三种情况之一：该活动(activity)本身运行结束或者该活动(activity)被强行终止（force finish）或者是进入一个死路径(dead path)导致该活动(activity)不会被执行。
在我们给出的工单处理流程中，如果我们把三区局、交换室、线路室以及测量室封装在一个块(block)之中，就会遇到上面的限制，如果交换室欲将工单退回给三区局，它需要立即退单，而不可能等待块(block)中的其他节点处理完之后再退单。
为此，我们给出回退处理的另外一种有效的手段，既利用子流程嵌套的方法。我们利用以下方法处理上述需求，仍以上述的小流程为例。
如图所示，我们创建这样两个流程，
流程a (Fa), 该流程由活动(activity) A和子流程Fb组成；
流程b (Fb), 该流程由活动(activity) B和子流程Fa组成；
当流程a执行时，在执行完活动A之后，会调用子流程Fb的执行，从而执行活动B，活动B执行完毕之后，如果需要回退，在条件满足的情况下会再调用流程Fb的子流程Fa，从而再一次执行活动A，实现了回退操作。
子流程的设计和使用是MQ Workflow提供的一个建模时非常方便并且功能强大的手段，子流程的使用可以大大提高系统的可重用性，任何流程都可以被重用为子流程。
当然，在使用子流程的时候，也要考虑子流程的一些特点。比如：子流程在运行时是被动态绑定的，在这个意义上，我们称之为后绑定（late binding）。在MQ Workflow中，当一个流程启动时，它才被实例化（instantiated），这时该流程模板才会被克隆到流程实例的数据库表中。从性能角度考虑，这同时意味着性能的下降，因为只有当子流程被调用时，它才被实例化，所以子流程的效率比块(block)还会略差。所以，当你从性能角度考虑时，可能块(block)是一个好的选择。
当你的多个流程都需要重用一个较为复杂的处理逻辑时，你可以将该处理逻辑封装为一个子流程。它的优势在于你可以对子流程修改一次，而如果使用块(block)，你需要在调用它的所有地方做修改。
同时，子流程有很强的灵活性，因为，MQ Workflow提供了动态流程调用（dynamic process invocation）的功能，即我们可以将要调用的子流程的名字作为数据容器(data container)的一个字段，在流程执行过程中，动态获得该流程的名称，从而动态地调用相应的流程。本文给出的案例中就利用了这种方法。
3 具体设计思路
以下是相关的详细设计思路和实现方法。
3.1关于业务流程模型的创建
我们采用流程嵌套的方法来实现，采用该方法的优势非常明显，首先，思路清晰，功能灵活，对于一些特殊类型的业务需求可以灵活处理，其次，规律性较强，为应用程序建模工作奠定坚实的基础（备注：虽然MQWF自身的Buildtime组件专门提供了建模的功能，但是由于用户特殊的需求，我们无法使用该建模工具，而是需要通过应用程序自动生成与业务流程模型相对应的FDL文件）。
具体实现方法如下，以某一个业务部门为例，如以传输中心为例，其流程设计如下：
对每一个部门节点而言，我们这样设计其流程：
首先，流程中会包含一个与该部门业务处理相关的Activity（program），
其次，我们将其业务分为四类：
1 正常处理流程，正常情况下，它会将工单下发给其下级节点，我们用相应的子流程来实现，如：sub_yiquju_flow, sub_erquju_flow等（对应Status=1的情况）；
2 退单/报俊操作，由于退单时，某一部门会动态选择将工单回退给其前面的任一部门，而报俊操作，也会根据业务规律报俊给特定的部门，在这里，我们利用MQWF的动态流程调用的功能，动态地赋予其退单/报俊部门的子流程的名称，在这里，我们统一用sub_back_flow来实现，具体sub-back_flow的名称将动态获得，此时的Status=2或3;
3 工单重发操作，在工单被退给某一部门之后，该部门会修改工单，然后重新下发，这时，它可以选择按正常情况下发给所有下级部门，或是下发给原退单部门。当下发给所有下级部门时，又会按照正常流程处理，为了处理下发给原退单部门的需求，我们同时嵌套与该部门对应的流程，既sub_back_flow之后，又会紧接sub_chuanshu_flow（即传输中心流程本身）。
以此类推，我们可以设计出每一个部门所对应的工作流程。
3.2FDL的生成
根据以上的建模思路，我们结合用户前端的基于Web的业务部门和基础流程定制工具，设计了专门的应用来生成相应的FDL。
在用户利用浏览器定制其业务部门和基础流程的时候，我们会将部门以及其上下级关系的信息写入数据库，同时根据数据库，查找每一个部门的上下级业务节点的信息，确定与每一个部门对应的流程中应包含的相关的子流程，然后调用我们开发的Java应用程序，自动化地生成FDL。
3.3实现业务流程的控制
在业务流程的控制方面，我们灵活地利用MQWF丰富的API实现了用户复杂而灵活的功能，用户在实现正常工单下发业务的同时，可以灵活地实现退单、报俊和重发、撤单等各项操作。
其中的关键设计思想和编程模式如下：
3.3.1 如何控制数据和控制在测量室的同步
当交换室和测量室结束其工单处理之后，会激活出两个测量室的子流程，如何同步这两个子流程，其实现方法如下：
首先判断两个父节点的状态，
若不是两个都完成，则：不做任何操作，直接退出；
如果两个都完成，则：获得当前任务项(WorkItem)的描述(description：其中包括工单号，它是工单的唯一标识)和流程标识(pid)，查出属于该用户的所有任务项, 在这些任务项中，找出与当前任务项的描述相同、而pid不同的那个任务项，该任务项必定是两个相同子流程中的另外一支，利用API将其强制终止。
3.3.2 如何进行工单重发之前的退单操作
如果某一节点，如传输中心收到退单并且处理完退单之后，决定将修改过后的工单重新下发到其所有下级节点，则必须先进行撤单操作，既通知其所有下属节点中，所有正在对此单进行操作，或者将要对此单进行操作的那些节点进行撤单处理。
对于WorkFlow来说，就是需要将下属所有的子流程中的相关任务项撤销或强制终止。我们的实现方法如下：
首先获得系统中所有的流程实例(Process Instance)和当前的流程实例，根据流程模板(Process Template)的名称，沿着父节点开始层层向上遍历，直至遍历到与当前的流程模板名称相同的那个流程实例，获得其流程实例监视器(process instance monitor: 这是获得流程实例所有属性的一个API接口)，通过该流程实例监视器，获得此流程下面的所有活动实例(Activity Instance):
对于类型为程序(Program)的那些活动实例，找出这些活动实例中状态为"Ready"或"Running"的活动(Activity)，将其强行终止(force finish)；
对于类型为子流程(Sub Process)的那些活动实例, 进行进一步的递归操作，进一步获得他们的子流程实例监视器, 将这些子流程实例中的状态为"Ready"和"Running"的那些活动(Activity)终止（force finish）掉。
3.3.3 如何实现网调中心的撤单
网调中心是一个唯一可以决定对某一个工单进行退单操作的部门，若它决定对某一个工单进行退单操作，则有必要终止所有业务部门对此工单的操作。为此，我们的做法如下：找出所有层次处于最顶层的流程实例(即根流程)，根据用户选择，撤销其中一个，则终止掉与之相关的那个根流程的流程实例，从而其下属的所有子流程和活动(activity)都会随之被终止。
3.3.4 对于传输中心的操作
传输中心由于涉及长话局，同时该部门还存在退单/报俊/重发等各种业务操作，因此业务操作比较复杂，该部门的业务应用处理逻辑如下：
首先判断上一部操作的业务部门是否为"网调中心", 如果是，则进行工单的正常下发操作；
如果上一部操作的业务部门是"长话局"，则进行报俊操作。
如果都不是，则进一步判断其状态，
若status=2(代表报俊)，则判断是否所有的区局都完成，如果都完成，则强制终止其他报俊到传输中心的区局的子流程，然后向长话局报俊；如果其他区局没有完成，则等待其他区局一同报俊。
若 status=3（代表退单），则根据选择进行退单操作。
3.3.5 搭建测试环境，验证流程设计和流程逻辑控制实现成功。
首先，我们在Windows2000平台上完成了上述工作的程序开发和初步测试，之后，我们根据用户的实际环境，在Solaris平台上搭建测试环境，验证了流程设计和流程逻辑控制实现成功。在产品安装的过程中的注意事项主要是对Oracle数据库V8.1.7的补丁的要求，要求至少补丁2以上。
在这个具体案例中，IBM的工作流管理平台MQ Workflow很好地满足了最终用户的需求，并且展现了它本身特有的以下几方面的优势：
1 提供FDL建模语言和脚本，便于用户灵活定制其业务模型；
2 直接提供WebClient的管理，使用和Java编程接口以及JSP Wizard，便于Web应用的开发；
3 支持块(block)，子流程(sub_process)等多种手段，便于用户灵活地设计其业务模型；
4 提供丰富灵活的API接口，可以实现对流程，流程中的各种运行对象的各种控制功能，如活动(activity)和子流程(sub process)等；
5 可以实现流程监控，任务分派，人员管理等功能，可以管理自动化运行的应用以及需要人工干预的应用。更为重要的是，通过该电信工单业务流程的实现，我们体会了一种新的流程嵌套的建模方法，大家可以在今后的实践中加以尝试。
关于作者  | | | 娄丽军（
loulj@cn.ibm.com），IBM公司软件部售前工程师，1998年加入IBM公司软件部，四年来一直从事IBM通讯及业务整合中间件(WebSphere Business Integration家族)产品的技术支持工作，是软件部从事该领域技术支持时间最长的工程师之一，拥有WebSphere Business Integration相关的产品经验，这些产品包括WebSphere MQ家族的所有产品：MQSeries, MQ Integrator, MQ Workflow以及CrossWorlds等，并具有很多大型项目的支持经验，曾参与国家税务总局，人民银行清算系统、华夏银行电子联行系统、中国联通计费系统、海关与国家税务总局互连系统，以及公安部、铁道部、中信实业银行、电信等重要客户的有关项目的技术支持。
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