坚持学习WF(15):状态机工作流

 

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本文主要介绍WF中状态机工作流的基础知识，状态机工作流和顺序型工作流不同。顺序型工作流一般是比较固定的，可预测的，和系统交互的时候比较多。而状态机工作流一般是不可预测，和人的交互会比较多一些，一般有回退流程的时候使用状态机工作流会比较好一点，如何正确的选择顺序型工作流还是状态机工作流是十分重要的。

StateMachineWorkflowActivity是状态机工作流的基类，StateActivity内可以接受多个EventDrivenActivity，一个StateInitializationActivity和一个StateFinalizationActivity。还可以包含SetStateActivity，StateActivity他们之间的关系如下图：

你的状态机工作流肯定要包含很多状态，那从哪一个开始呢，StateMacnineWorkflowActivity有一个InitialStateName属性，这个属性可以设置初始的状态点。还有一个CompletedStateName属性，表示状态机工作流完成的，如果哪个状态被设置了这个属性，这个状态就不能包含任何的子活动了。这个属性不是必须设置的，是可选的。除了这两个状态其他就都是过程状态结点了。一般每个结点都会使用SetState设置下一个状态，如果没有设置的话，当所有的EventDrivenActivity执行完成后流程在当前挂起。

一：实现一个状态机工作流的例子

1.我们就已开小汽车为例子来说明，当我们开车的时候车就会有很多状态，比如未启动，运行，倒车等等状态。这些状态之间不是随便可以转换的，下面开始我们的例子，首先定义本地服务的接口，代码如下（ICarService.cs）：

[ExternalDataExchange]
public interface ICarServices
{       
     event EventHandler<ExternalDataEventArgs> StartEngine;       
     event EventHandler<ExternalDataEventArgs> StopEngine;       
     event EventHandler<ExternalDataEventArgs> StopMovement;        
     event EventHandler<ExternalDataEventArgs> GoForward;
     event EventHandler<ExternalDataEventArgs> GoReverse;       
     event EventHandler<ExternalDataEventArgs> LeaveCar;
     event EventHandler<ExternalDataEventArgs> BeepHorn;     

     void OnSendMessage(String message);
}

该接口定义关于操作小汽车的一些事件，OnSendMessage方法会给宿主程序放回一个Message。

2.我们定义CarService类来实现这个服务，代码如下（CarService.cs）：

namespace CaryStateWorkflowLibrary
{
    public class CarService : ICarServices
    {  
        public event EventHandler<ExternalDataEventArgs> StartEngine;
        public event EventHandler<ExternalDataEventArgs> StopEngine;
        public event EventHandler<ExternalDataEventArgs> StopMovement;
        public event EventHandler<ExternalDataEventArgs> GoForward;
        public event EventHandler<ExternalDataEventArgs> GoReverse;
        public event EventHandler<ExternalDataEventArgs> BeepHorn;
        public event EventHandler<ExternalDataEventArgs> LeaveCar;
       
        public void OnSendMessage(String message)
        {
            if (MessageReceived != null)
            {
                MessageReceivedEventArgs args= new MessageReceivedEventArgs(
                        WorkflowEnvironment.WorkflowInstanceId,message);
                MessageReceived(this, args);
            }
        }    
        public event EventHandler<MessageReceivedEventArgs> MessageReceived;

        public void OnStartEngine(ExternalDataEventArgs args)
        {
            if (StartEngine != null)
            {
                StartEngine(null, args);
            }
        }
        public void OnStopEngine(ExternalDataEventArgs args)
        {
            if (StopEngine != null)
            {
                StopEngine(null, args);
            }
        }
        public void OnStopMovement(ExternalDataEventArgs args)
        {
            if (StopMovement != null)
            {
                StopMovement(null, args);
            }
        }
        public void OnGoForward(ExternalDataEventArgs args)
        {
            if (GoForward != null)
            {
                GoForward(null, args);
            }
        }
        public void OnGoReverse(ExternalDataEventArgs args)
        {
            if (GoReverse != null)
            {
                GoReverse(null, args);
            }
        }
        public void OnBeepHorn(ExternalDataEventArgs args)
        {
            if (BeepHorn != null)
            {
                BeepHorn(null, args);
            }
        }
        public void OnLeaveCar(ExternalDataEventArgs args)
        {
            if (LeaveCar != null)
            {
                LeaveCar(null, args);
            }
        }
    }
}

OnSendMessage方法通过MessageReceived事件将Message传给宿主程序，MessageReceived的有一个事件参数
MessageReceivedEventArgs，该类的代码如下（MessageReceivedEventArgs.cs）：

 [Serializable]
    public class MessageReceivedEventArgs : ExternalDataEventArgs
    {
        private String message;
        public MessageReceivedEventArgs(Guid instanceId, String message) : base(instanceId)
        {
            this.message = message;
        }
        public String Message
        {
            get { return message; }
            set { message = value; }
        }
    }

3.实现工作流，如下图：

该工作流中主要有5个状态，如上图中所示，NotRunningState为该状态机工作流的初始状态，DoneWithCarState为结束
状态，其他的都为过程结点，每个状态的左上角的图片可以标识状态的类别。

然后我们来设置每个状态的事件，如下图：

我们以NotRunningState状态的eventStartEngine为例，该EventDriven活动内包含三个子活动，一个
handleStartEngine用来接收事件，对小汽车进行操作，接着是一个callExternalMethod活动，用来返回相关的信息给
宿主程序，最后是一个SetState活动，来设置下一个状态。其他的状态都类似就不多介绍了。

不知道你有没有注意到该状态机工作流中有一个eventBeepHorn活动，并没有在任何一个状态里，这个是因为小汽车的鸣笛
动作不是一个状态，而且他在任何状态都可以做，所以我们把他放在外面，他包含一个handleBeepHorn和一个
callExternalMethod活动。

4.实现宿主程序，我们采用WinForm程序，如下图：

宿主程序中我们加载本地服务，在响应的动作中调用响应的事件，具体的代码在最后的下载中。

二：消除重复的事件处理

在我们上面的工作流中，状态MovingForwardState和状态MovingInReverseState这两个状态中接收的是同一个事件，
都是StopMovement事件，我们来对这部分做一下重构,我们在上面工作流的基础上添加一个新的状态名字叫做MovingState
，然后将MovingForwardState和MovingInReverseState状态拖到MovingState中作为他的子活动，并将MovingForwardState
或MovingInReverseState状态中的eventStopMovement拖到MovingState中作为子活动，将MovingForwardState和
MovingInReverseState状态中的子活动删除即可，最后完成如下图：

这样MovingState中的任何一个子活动都可以响应eventStopMovement中的事件，这里有一点要注意，从其他状态的
SetState依然指向原来的活动，即现在MovingState的子活动，而不是指向MovingState活动。现在再次运行程序和原来
的效果是一样的。

三：识别可用的事件

1.这部分要实现的效果如上面图片中的当我们点了StartEngine后，不可执行的动作按钮会是灰色的，我们使用WorkflowInstance
的GetWorkflowQueueData方法，根据该方法的返回值来做处理。我们在Form的构造函数添加如下代码：

btnStartEngine.Tag = "StartEngine";
btnStopEngine.Tag = "StopEngine";
btnForward.Tag = "GoForward";
btnReverse.Tag = "GoReverse";
btnStop.Tag = "StopMovement";
btnBeepHorn.Tag = "BeepHorn";
btnLeaveCar.Tag = "LeaveCar";

2.在状态机工作流中转向新的状态等待事件处理时，工作流会变成idle的状态，我们就在工作流的idle事件中来判断并设置响应的按钮是否启用，代码如下：

private void WorkflowRuntime_WorkflowIdled(object sender, WorkflowEventArgs e)
{
     UpdateDelegate theDelegate = delegate()
     {                
        EnableEventButtons(false);               .
        ReadOnlyCollection<WorkflowQueueInfo> queueInfoData = instanceWrapper.WorkflowInstance.GetWorkflowQueueData();
        if (queueInfoData != null)
        {
           foreach (WorkflowQueueInfo info in queueInfoData)
           {
               EventQueueName eventQueue = info.QueueName as EventQueueName;
               if (eventQueue == null)
               {
                   break;
               }                        
               EnableButtonForEvent(eventQueue.MethodName);
            }
         }  
     };           
     this.Invoke(theDelegate);
}

每一个WorkflowQueueInfo对象都包含一个QueueName属性，他是EventQueueName对象的一个实例，该对象有一个
MethodName属性标识当前队列中调用的外部事件的名称，我们在EnableButtonForEvent中根据tag属性和该属性来判
断，代码如下：

private void EnableButtonForEvent(String eventName)
{
    //如果控件的 Tag 属性和事件名称相同，就启用
    foreach (Control control in this.Controls)
    {
        if (control is Button &&
            control.Tag != null)
        {
            if (control.Tag.ToString() == eventName)
            {
                control.Enabled = true;
            }
        }
    }
}

这样就可以了。

四：访问运行时信息

WF中提供的StateMachineWorkflowInstance类记录了当前实例的相关信息，下面的代码来获取当前的实例。

StateMachineWorkflowInstance stateMachine = new StateMachineWorkflowInstance
              (workflowManager.WorkflowRuntime,instanceWrapper.WorkflowInstance.InstanceId);

这样我们就可以得到当前实例的一些信息了，比如CurrentState，CurrentStateName等，StateHistory可以获得状
态装换的历史记录，SetState方法可以设置下一个状态等，具体就参考MSDN吧。

主要代码下载：CaryStateMachineWorkflow