工作流建模(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-24 18:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-24 18:30:01 來(lái)源：信息時(shí)代

    工作流建模 : 將實(shí)際業(yè)務(wù)處理流程用工作流模型抽象成為一個(gè)工作流模式的過(guò)程稱(chēng)工作流建模。
一個(gè)工作流過(guò)程對(duì)應(yīng)企業(yè)的一個(gè)業(yè)務(wù)流程,工作流的定義包括對(duì)若干個(gè)為了完成特定目標(biāo)的任務(wù)和相關(guān)數(shù)據(jù)的定義。任務(wù)(task)是工作流中最基本的構(gòu)成單位,是能夠獨(dú)立執(zhí)行的工作單元。工作流中的任務(wù)或者是一個(gè)自動(dòng)執(zhí)行的軟件系統(tǒng),或者是一個(gè)由人或組織參與的活動(dòng)。任務(wù)不僅可以是自動(dòng)執(zhí)行的軟件系統(tǒng),或者是由人或組織參與的活動(dòng),而且還可以是可分的,在工作流系統(tǒng)中存在著不同類(lèi)型的任務(wù)。
任務(wù)的執(zhí)行需要三種基本信息,它們是: 由誰(shuí)(或由什么)執(zhí)行該任務(wù),做什么,怎樣做。做什么涉及到任務(wù)本身的功能、所需數(shù)據(jù)、所需結(jié)果和約束。怎樣做涉及到所要用到的工具。在實(shí)際工作中,任務(wù)可以是空的,也就是說(shuō)這個(gè)任務(wù)可以什么也不做。
任務(wù)定義由兩部分組成:任務(wù)聲明和任務(wù)實(shí)現(xiàn)。任務(wù)聲明部分定義了任務(wù)的功能、輸入/輸出數(shù)據(jù)、啟動(dòng)條件等信息,具體聲明信息見(jiàn)表1。任務(wù)實(shí)現(xiàn)部分是任務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)代碼或操作過(guò)程。在工作流建模時(shí),只給出任務(wù)的聲明部分。

表1 任務(wù)聲明

屬性名	關(guān)鍵字	描述
標(biāo)識(shí)符	IDENTIFIER	用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)任務(wù)
名字	NAME	用來(lái)標(biāo)識(shí)任務(wù)
描述	DESCRIPTION	簡(jiǎn)述任務(wù)的功能
參與者	PERFORMER	描述參與者的信息,包括 人、機(jī)器等
限定條件	CONDITION	描述參與者應(yīng)滿(mǎn)足的條件
持續(xù)時(shí)間	DURATION	指定期望的持續(xù)時(shí)間
啟動(dòng)條件	STARTCONDITION	描述任務(wù)的啟動(dòng)條件
結(jié)束條件	POSTCONDITION	描述任務(wù)的結(jié)束條件
優(yōu)先級(jí)	PRIORITY	根據(jù)最后期限來(lái)協(xié)調(diào)任務(wù) 的優(yōu)先級(jí)

在任務(wù)聲明中,任務(wù)的輸入/輸出條目隱含地定義了任務(wù)之間的數(shù)據(jù)依賴(lài)。數(shù)據(jù)依賴(lài)定義依賴(lài)工作流運(yùn)行環(huán)境中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義。這里的輸入/輸出條目給出的僅僅是對(duì)象的名字。
用戶(hù)型任務(wù)說(shuō)明時(shí),參與者條目中給出的是一個(gè)角色名,沒(méi)有給出具體的工作者。這樣做的好處是: 在工作流調(diào)度時(shí),調(diào)度系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況、資源利用情況根據(jù)角色動(dòng)態(tài)確定任務(wù)的實(shí)際工作者。圖1給出用戶(hù)型說(shuō)明。

圖1 用戶(hù)型任務(wù)說(shuō)明

利用任務(wù)之間的躍遷可以有效地定義工作流過(guò)程,但過(guò)程的定義必須符合一些規(guī)則,也就是說(shuō),一個(gè)過(guò)程必須邏輯正確、避免結(jié)構(gòu)孤立、避免語(yǔ)義沖突和死鎖。下面是一些規(guī)則例子,它們是完整性檢驗(yàn)的基礎(chǔ)。
對(duì)于工作流定義的檢驗(yàn)規(guī)則有,一個(gè)工作流必須有唯一的名字; 整個(gè)工作流只能有一個(gè)起始任務(wù)和一個(gè)結(jié)束任務(wù)等。
對(duì)于任務(wù)定義檢驗(yàn)規(guī)則有: 一個(gè)任務(wù)必須有唯一的名字、參與者、啟動(dòng)和結(jié)束條件; 所有任務(wù)的完成時(shí)間不能超過(guò)整個(gè)工作流的規(guī)定時(shí)間等。
對(duì)于躍遷定義檢驗(yàn)規(guī)則有: 一個(gè)分支結(jié)構(gòu)只能有一條輸入邊; 一個(gè)分支結(jié)構(gòu)至少有兩條輸出邊;一個(gè)分支結(jié)構(gòu)的輸入邊不能來(lái)自同一個(gè)分支結(jié)構(gòu);一個(gè)有條件分支結(jié)構(gòu)必須在每條輸出邊上有一個(gè)條件; 一個(gè)匯聚結(jié)構(gòu)的輸入邊不能來(lái)自同一個(gè)匯聚結(jié)構(gòu); 一個(gè)匯聚結(jié)構(gòu)至少有兩條輸入邊: 一個(gè)匯聚結(jié)構(gòu)只能有一條輸出邊; 一個(gè)匯聚結(jié)構(gòu)必須有一個(gè)分支結(jié)構(gòu)與其配對(duì)等。
安全的工作流模式是指在一個(gè)工作流模式中,所有的任務(wù)都是可達(dá)的,并且所有的任務(wù)都是可終止的,則稱(chēng)這個(gè)工作流模式是安全的工作流模式。任務(wù)T可達(dá)(reachable)是指在一個(gè)工作流模式中,從開(kāi)始任務(wù)起,至少存在某一個(gè)躍遷序列可以到達(dá)T任務(wù)。T可終止(Terminable)是指在一個(gè)工作流模式中,從任務(wù)T開(kāi)始,至少存在某一個(gè)躍遷序列可以到達(dá)結(jié)束任務(wù)。
工作流的描述方法主要有:
(1)腳本語(yǔ)言:提供專(zhuān)門(mén)的腳本(script)語(yǔ)言描述工作流應(yīng)用中的控制流和數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)。描述方法簡(jiǎn)潔,易于使用,在現(xiàn)有的工作流管理系統(tǒng)產(chǎn)品中非常流行。
(2) 圖形方法: 主要有基于有向圖的狀態(tài)躍遷網(wǎng),用節(jié)點(diǎn)表示活動(dòng),用相應(yīng)的有向邊表示控制流。大多數(shù)工作流管理系統(tǒng)產(chǎn)品提供基于狀態(tài)躍遷網(wǎng)的圖形化工作流定義工具。然而這些方法一般都不提供形式化的語(yǔ)義。
(3) 形式化的圖形網(wǎng)絡(luò)方法: 主要有狀態(tài)圖(state chart)和Petri網(wǎng)方法。Petri網(wǎng)在工作流建模中得到了很好的應(yīng)用,與狀態(tài)圖相比,Petri網(wǎng)方法具有更好的形式化基礎(chǔ),為定性分析工作流的動(dòng)態(tài)變化提供了基礎(chǔ)。
(4)邏輯方法: 主要有時(shí)序邏輯(temporal logic)方法,用于描述工作流的動(dòng)態(tài)特征。時(shí)序邏輯具有良好的形式化基礎(chǔ)。一些簡(jiǎn)單形式的時(shí)序邏輯,如CTL(computation tree logic),已經(jīng)被用于描述擴(kuò)展事務(wù)模型中執(zhí)行的依賴(lài)關(guān)系,以及用于驗(yàn)證工作流定義的正確性、安全性等性質(zhì)。但時(shí)態(tài)邏輯的描述非常抽象,需要復(fù)雜的工作流運(yùn)行控制機(jī)制。另外,時(shí)序邏輯通常不易實(shí)現(xiàn)圖形化表示,而且也不容易轉(zhuǎn)化成其他形式的描述方法。
(5)進(jìn)程代數(shù)方法: 進(jìn)程代數(shù)(process algebra)是一種著名的用于描述和分析并發(fā)系統(tǒng)行為的形式化方法,具有很好的形式化基礎(chǔ)與理論。該方法能將一個(gè)工作流表示成一組進(jìn)程代數(shù)表達(dá)式,而在對(duì)這些進(jìn)程代數(shù)表達(dá)式進(jìn)行術(shù)語(yǔ)重寫(xiě)后,可得到該工作流的所有可能執(zhí)行路徑,因而可據(jù)此判斷工作流中是否有不可達(dá)任務(wù),是否能夠執(zhí)行終止。但進(jìn)程代數(shù)方法不如圖方法直觀,而且術(shù)語(yǔ)重寫(xiě)過(guò)程復(fù)雜。
(6) ECA規(guī)則: ECA規(guī)則為事件-條件-行為規(guī)則(event-condition-action-rule)的縮寫(xiě)。ECA規(guī)則常用來(lái)描述活動(dòng)間的控制流程,多用于主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(active database system)中,目前在工作流建模中也得到了一定的應(yīng)用。但ECA規(guī)則不如圖方法直觀,同時(shí)難于管理大量規(guī)則,并且不支持流程逐步求精。ECA規(guī)則通常與其他描述方法,如Petri網(wǎng)或時(shí)序邏輯,一同進(jìn)行高度的形式化描述。