基于反演計(jì)算和Web服務(wù)的動(dòng)態(tài)工作流技術(shù)研究.pdf

1、隨著需求的變化和技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，企事業(yè)單位對(duì)其信息系統(tǒng)提出了更高的要求，即不但要對(duì)企業(yè)內(nèi)部的資源和流程進(jìn)行管理，同時(shí)還要對(duì)企業(yè)間的合作提供支持。當(dāng)前，企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)都在著眼于從以縱向業(yè)務(wù)為中心的孤立式應(yīng)用朝著面向企業(yè)內(nèi)、外的業(yè)務(wù)流程和動(dòng)態(tài)協(xié)同工作的集成化信息系統(tǒng)的過(guò)渡，以提高企業(yè)整體上的協(xié)同能力、快速反應(yīng)能力、適應(yīng)能力和電子商(政)務(wù)能力。其中，動(dòng)態(tài)性問(wèn)題是現(xiàn)代企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)所要面對(duì)的一個(gè)核心問(wèn)題。在現(xiàn)代社會(huì)環(huán)境

2、中，各企事業(yè)單位都要面對(duì)快速變化的運(yùn)作環(huán)境和社會(huì)需求，這就要求企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)必須能夠依據(jù)新的需求，快速、靈活地集成各種已有的和新添置的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，并使得它們即時(shí)、有機(jī)地協(xié)同起來(lái)為業(yè)務(wù)活動(dòng)提供服務(wù)。在此，新一代面向流程的柔性、集成化信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施成為人們矚目的對(duì)象。 作為跨業(yè)務(wù)領(lǐng)域和軟件系統(tǒng)的工作流管理技術(shù)建設(shè)現(xiàn)代企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)上有很大的應(yīng)用潛力。工作流技術(shù)旨在自動(dòng)化特定的業(yè)務(wù)流程，它也是近年來(lái)人們看好的用于構(gòu)造信息系統(tǒng)的

3、一種軟件技術(shù)。但是，目前工作流的研究中仍然有許多待解決的問(wèn)題，特別是工作流的靈活性問(wèn)題直接影響到整個(gè)信息系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式明確地區(qū)分流程定義和流程執(zhí)行階段。這種傳統(tǒng)做法忽略了所設(shè)想的流程與現(xiàn)實(shí)之間可能存在的不一致性，缺乏一個(gè)從流程的實(shí)現(xiàn)到工作流模型的反饋渠道。盡管事先設(shè)計(jì)的流程與現(xiàn)實(shí)之間很難完全保持一致，傳統(tǒng)的工作流無(wú)法對(duì)這種不一致進(jìn)行及時(shí)動(dòng)態(tài)的修改。 本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金課題“基于反演工作流和動(dòng)態(tài)體系結(jié)構(gòu)的信

4、息系統(tǒng)演進(jìn)技術(shù)研究”，針對(duì)工作流系統(tǒng)中的靈活性問(wèn)題進(jìn)行了研究，提出了基于反演計(jì)算和Web服務(wù)的動(dòng)態(tài)工作流模型，把反演計(jì)算的思想運(yùn)用于工作流系統(tǒng)，從多個(gè)側(cè)面來(lái)對(duì)工作流進(jìn)行描述和控制；同時(shí)，把Web服務(wù)作為一種資源引入工作流中，采用動(dòng)態(tài)綁定和反演的機(jī)制，來(lái)提高工作流的靈活性。具體來(lái)說(shuō)，本文所作的主要工作和取得的成果如下： (1)提出了基于反演計(jì)算的動(dòng)態(tài)工作流模型 反演計(jì)算是一種提高系統(tǒng)靈活性的手段，在程序語(yǔ)言、中間件、操作系

5、統(tǒng)等信息技術(shù)的領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。對(duì)工作流技術(shù)來(lái)說(shuō)，靈活性問(wèn)題正是應(yīng)該具備而卻沒(méi)有得到很好解決的問(wèn)題。本文使用反演計(jì)算的思想，提出了基于反演計(jì)算的動(dòng)態(tài)工作流模型RWM。與通常的工作流模型相比，這一模型中引入了由元對(duì)象組成的元空間層，使用元對(duì)象來(lái)具體化工作流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功能、行為、狀態(tài)等信息，獲得了對(duì)工作流的統(tǒng)一描述；通過(guò)元對(duì)象對(duì)外暴露的接口，可以對(duì)工作流實(shí)例進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，這一系統(tǒng)中的元空間層和基空間層之間形成了互動(dòng)的關(guān)系，任何一方的變

6、動(dòng)都會(huì)映射到另一方。同時(shí)，利用面向工作流各個(gè)側(cè)面的元對(duì)象進(jìn)行的調(diào)整，使得對(duì)工作流的修改只涉及到被修改元對(duì)象所對(duì)應(yīng)的一個(gè)側(cè)面，從而獲得了良好的靈活性和可控性。 (2)提出了基于RWM和Web服務(wù)的工作流系統(tǒng)WARW的架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法 我們?cè)趥鹘y(tǒng)工作流的基礎(chǔ)上，把Web服務(wù)作為一種資源引入到工作流中來(lái)，在基于反演計(jì)算的動(dòng)態(tài)工作流模型RWM的支持下，提出了工作流系統(tǒng)WARW(AWeb-service-based Adaptive

7、 and Reflective Workflow System)的體系架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。在該體系架構(gòu)中，元對(duì)象層是其中的核心層。它反映著工作流實(shí)例的具體內(nèi)容，并隨著工作流實(shí)例的運(yùn)行與其保持同步；同時(shí)，對(duì)元對(duì)象的調(diào)節(jié)也會(huì)作用于相應(yīng)的工作流實(shí)例，從而支持了對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變更。 Web服務(wù)相關(guān)的系列規(guī)范僅提供了關(guān)于Web服務(wù)封裝、發(fā)現(xiàn)、調(diào)用的基本手段。在使用的實(shí)際環(huán)境中，這些手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為此，針對(duì)引入Web服務(wù)后所帶來(lái)的服務(wù)選取問(wèn)

8、題，本文在UDDI的基礎(chǔ)上，增加了對(duì)Web服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的描述信息，使得系統(tǒng)可以根據(jù)Web服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量動(dòng)態(tài)地選擇Web服務(wù)。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了WARW的原型系統(tǒng) 在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了WARW的原型系統(tǒng)，并在原型系統(tǒng)上做了實(shí)例研究。整個(gè)系統(tǒng)以J2EE作為開發(fā)的基礎(chǔ)平臺(tái)，主要包括建模工具、工作流流程引擎、異常處理和動(dòng)態(tài)變更引擎、Web服務(wù)搜索引擎、Web服務(wù)代理、用戶界面等。在WARW中，利用反演模型和Web