工作流引擎(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-25 18:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-25 18:30:01 來(lái)源：信息時(shí)代

    工作流引擎 : 工作流管理中負(fù)責(zé)進(jìn)行工作流調(diào)度及任務(wù)管理的軟件。工作流引擎的主要組件是工作流調(diào)度器和任務(wù)管理器(task manager,TM)。工作流調(diào)度器根據(jù)任務(wù)間的依賴關(guān)系協(xié)同調(diào)度工作流中任務(wù)的執(zhí)行,來(lái)完成一個(gè)企業(yè)目標(biāo)。任務(wù)管理器負(fù)責(zé)啟動(dòng)其對(duì)應(yīng)的任務(wù),并負(fù)責(zé)該任務(wù)的整個(gè)執(zhí)行過(guò)程,即不斷從任務(wù)處獲得任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài),通知給工作流調(diào)度器,并將工作流調(diào)度器的決定通知給任務(wù)。任務(wù)管理器與任務(wù)間的消息傳遞采用某種用戶接口語(yǔ)言。
工作流管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)原有應(yīng)用代碼的少量修改或?qū)π碌膽?yīng)用開(kāi)發(fā)強(qiáng)制采用一些標(biāo)準(zhǔn),使一個(gè)任務(wù)中主要步驟間的變遷對(duì)外可見(jiàn),從而實(shí)現(xiàn)任務(wù)管理器對(duì)任務(wù)的控制。為了創(chuàng)建全局控制以及使恢復(fù)和監(jiān)控更加便利,任務(wù)管理器負(fù)責(zé)與調(diào)度器之間的通信。小型的面向辦公自動(dòng)化的工作流管理系統(tǒng)的調(diào)度器一般是集中式調(diào)度器。
(1)集中式體系結(jié)構(gòu): 這種體系結(jié)構(gòu)是把任務(wù)管理器(TM)和調(diào)度器放到一個(gè)進(jìn)程中。這個(gè)進(jìn)程是多線程的,一個(gè)線程用于調(diào)度器,一個(gè)線程用于分派服務(wù),每一個(gè)任務(wù)管理器對(duì)應(yīng)一個(gè)線程,任務(wù)作為一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程來(lái)考慮。
調(diào)度器負(fù)責(zé)總控,分派服務(wù)根據(jù)調(diào)度器的決定創(chuàng)建一個(gè)個(gè)任務(wù)管理器線程,任務(wù)管理器啟動(dòng)其關(guān)聯(lián)的任務(wù)并監(jiān)控它的執(zhí)行,同時(shí)將任務(wù)的執(zhí)行情況通知調(diào)度器,調(diào)度器根據(jù)任務(wù)的執(zhí)行情況及任務(wù)之間的依賴關(guān)系,決定在這個(gè)工作流中的下一個(gè)任務(wù)是否啟動(dòng),如果啟動(dòng),就通知分派服務(wù)創(chuàng)建該任務(wù)管理器和任務(wù)線程。
監(jiān)控器監(jiān)控整個(gè)工作流的執(zhí)行。在集中式體系結(jié)構(gòu)中,調(diào)度器把每個(gè)任務(wù)的內(nèi)部可視狀態(tài)以及數(shù)據(jù)對(duì)象的引用傳給監(jiān)控服務(wù),監(jiān)控器可以實(shí)時(shí)獲取系統(tǒng)的執(zhí)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障,并據(jù)此進(jìn)行必要的恢復(fù)。
集中式的體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)起來(lái)較簡(jiǎn)單,但在大型的應(yīng)用領(lǐng)域中可能存在上百甚至上千個(gè)任務(wù),在這種情況下,調(diào)度器將成為整個(gè)系統(tǒng)的嚴(yán)重瓶頸,從而影響系統(tǒng)的性能(見(jiàn)圖1)。

圖1 集中式體系結(jié)構(gòu)

(2)半分布體系結(jié)構(gòu): 這種體系結(jié)構(gòu)和前一種體系結(jié)構(gòu)的主要不同點(diǎn)在于任務(wù)管理器不再是線程,而是一個(gè)個(gè)進(jìn)程。這樣不同的任務(wù)管理器可以位于遠(yuǎn)程不同的場(chǎng)地上,一般是和它所關(guān)聯(lián)的任務(wù)在一個(gè)場(chǎng)地上,負(fù)責(zé)和任務(wù)之間的通信,從而減少同集中調(diào)度器的通信開(kāi)銷。
調(diào)度器除了設(shè)有分派服務(wù)外,還設(shè)有消息收集服務(wù)。分派器發(fā)送一個(gè)消息來(lái)初始化相應(yīng)的任務(wù)管理器。當(dāng)一個(gè)任務(wù)達(dá)到一個(gè)狀態(tài),任務(wù)管理器就發(fā)送一個(gè)消息到消息收集器。調(diào)度器從消息收集器中獲得消息。為了更好地處理消息,消息收集器可以作為該體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)線程。任務(wù)管理器之間可以相互通信。當(dāng)任務(wù)管理器之間直接交換數(shù)據(jù)時(shí),仍發(fā)送控制信號(hào)到調(diào)度器。
因?yàn)槿蝿?wù)管理器從調(diào)度器中分離出來(lái),因此它可位于其他的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上,位于多個(gè)結(jié)點(diǎn)上的任務(wù)管理器能以并行的方式進(jìn)行工作。這種結(jié)構(gòu)將更多的工作分散到各個(gè)任務(wù)管理器,對(duì)于多工作流實(shí)例運(yùn)行情況明顯好于集中式調(diào)度體系結(jié)構(gòu)。同時(shí)這種體系結(jié)構(gòu)仍保持了集中調(diào)度算法和集中式體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)(見(jiàn)圖2)。

圖2 半分布體系結(jié)構(gòu)

(3)完全分布式體系結(jié)構(gòu): 在完全分布的體系結(jié)構(gòu)中,沒(méi)有集中調(diào)度器。系統(tǒng)的調(diào)度信息分散在各個(gè)任務(wù)管理器中,作為任務(wù)管理器的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)任務(wù)管理器不僅知道其前趨任務(wù)的信息,也知道其后繼任務(wù)的情況,任務(wù)管理器之間采用異步通信方式。每個(gè)任務(wù)管理器可根據(jù)其前導(dǎo)任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)決定是否、何時(shí)啟動(dòng)其關(guān)聯(lián)的任務(wù)執(zhí)行。所有任務(wù)管理器中的調(diào)度信息支持整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)度。
監(jiān)控器負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)工作流的執(zhí)行。每個(gè)任務(wù)管理器將其對(duì)應(yīng)任務(wù)的內(nèi)部可視狀態(tài)以及數(shù)據(jù)對(duì)象的引用傳給監(jiān)控器。監(jiān)控器可以實(shí)時(shí)獲取系統(tǒng)的執(zhí)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行故障,并據(jù)此進(jìn)行必要的恢復(fù)。采用異步通信方式,可提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率,但增加了系統(tǒng)錯(cuò)誤檢測(cè)的復(fù)雜度。在這樣的系統(tǒng)中,一般應(yīng)設(shè)有專門的錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制,檢測(cè)由于異步通信而引發(fā)的系統(tǒng)故障,這類故障一般調(diào)度系統(tǒng)無(wú)法發(fā)現(xiàn)。
這種分布式的體系結(jié)構(gòu)非常適合工作流的內(nèi)在分布特性,同時(shí),它消除了任務(wù)管理器在工作流執(zhí)行中要和遠(yuǎn)程集中調(diào)度器進(jìn)行通信的瓶頸,這種結(jié)構(gòu)的另一個(gè)好處是失敗的恢復(fù),如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)崩潰,只會(huì)影響到推進(jìn)到該節(jié)點(diǎn)的工作流實(shí)例,而其他工作流實(shí)例可以照常向前推進(jìn),不會(huì)引發(fā)系統(tǒng)崩潰。因而在實(shí)際的支持分布式復(fù)雜應(yīng)用的工作流系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中,多數(shù)采用完全分布式體系結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖3)。

圖3 完全分布式體系結(jié)構(gòu)