基于反演計算和Web服務(wù)的動態(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，尤其是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，企事業(yè)單位對其信息系統(tǒng)提出了更高的要求，即不但要對企業(yè)內(nèi)部的資源和流程進(jìn)行管理，同時還要對企業(yè)間的合作提供支持。當(dāng)前，企業(yè)級應(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)流程和動態(tài)協(xié)同工作的集成化信息系統(tǒng)的過渡，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，動態(tài)性問題是現(xiàn)代企業(yè)級信息系統(tǒng)所要面對的一個核心問題。在現(xiàn)代社會環(huán)境

2、中，各企事業(yè)單位都要面對快速變化的運作環(huán)境和社會需求，這就要求企業(yè)級應(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、有機(jī)地協(xié)同起來為業(yè)務(wù)活動提供服務(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)旨在自動化特定的業(yè)務(wù)流程，它也是近年來人們看好的用于構(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題，特別是工作流的靈活性問題直接影響到整個信息系統(tǒng)的動態(tài)性。傳統(tǒng)的實現(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)實之間可能存在的不一致性，缺乏一個從流程的實現(xiàn)到工作流模型的反饋渠道。盡管事先設(shè)計的流程與現(xiàn)實之間很難完全保持一致，傳統(tǒng)的工作流無法對這種不一致進(jìn)行及時動態(tài)的修改。 本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金課題“基于反演工作流和動態(tài)體系結(jié)構(gòu)的信

4、息系統(tǒng)演進(jìn)技術(shù)研究”，針對工作流系統(tǒng)中的靈活性問題進(jìn)行了研究，提出了基于反演計算和Web服務(wù)的動態(tài)工作流模型，把反演計算的思想運用于工作流系統(tǒng)，從多個側(cè)面來對工作流進(jìn)行描述和控制；同時，把Web服務(wù)作為一種資源引入工作流中，采用動態(tài)綁定和反演的機(jī)制，來提高工作流的靈活性。具體來說，本文所作的主要工作和取得的成果如下： (1)提出了基于反演計算的動態(tài)工作流模型 反演計算是一種提高系統(tǒng)靈活性的手段，在程序語言、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。對工作流技術(shù)來說，靈活性問題正是應(yīng)該具備而卻沒有得到很好解決的問題。本文使用反演計算的思想，提出了基于反演計算的動態(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象組成的元空間層，使用元對象來具體化工作流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功能、行為、狀態(tài)等信息，獲得了對工作流的統(tǒng)一描述；通過元對象對外暴露的接口，可以對工作流實例進(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的關(guān)系，任何一方的變

6、動都會映射到另一方。同時，利用面向工作流各個側(cè)面的元對象進(jìn)行的調(diào)整，使得對工作流的修改只涉及到被修改元對象所對應(yīng)的一個側(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)和實現(xiàn)方法 我們在傳統(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，在基于反演計算的動態(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)和實現(xiàn)方法。在該體系架構(gòu)中，元對象層是其中的核心層。它反映著工作流實例的具體內(nèi)容，并隨著工作流實例的運行與其保持同步；同時，對元對象的調(diào)節(jié)也會作用于相應(yīng)的工作流實例，從而支持了對系統(tǒng)的動態(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。在使用的實際環(huán)境中，這些手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為此，針對引入Web服務(wù)后所帶來的服務(wù)選取問

8、題，本文在UDDI的基礎(chǔ)上，增加了對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)量動態(tài)地選擇Web服務(wù)。 (3)設(shè)計實現(xiàn)了WARW的原型系統(tǒng) 在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上，我們設(shè)計實現(xiàn)了WARW的原型系統(tǒng)，并在原型系統(tǒng)上做了實例研究。整個系統(tǒng)以J2EE作為開發(fā)的基礎(chǔ)平臺，主要包括建模工具、工作流流程引擎、異常處理和動態(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