嵌入式工作流程开发！工作流 Activiti 框架中子流程的使用指南

子流程

子流程

描述

• 子流程(Sub-process)是一个包含其他节点,网关,事件等等的节点
• 本身就是一个流程,同时是更大流程的一部分.子流程是完全定义在父流程里的,所以叫做内嵌子流程
• 子流程的两种主要场景:
  • 子流程可以使用继承式建模: 很多建模工具的子流程可以折叠,把子流程的内部细节隐藏,显示一个高级别的端对端的业务流程总览
  • 子流程会创建一个新的事件作用域: 子流程运行过程中抛出的事件,可以被子流程边缘定义的边界事件捕获,就可以创建一个仅限于这个子流程的事件作用范围
• 使用子流程的限制:
  • 子流程只能包含一个空开始事件, 不能使用其他类型的开始事件,子路程必须至少有一个结束节点
  • 顺序流不能跨越子流程的边界

图形标记

• 子流程显示为标准的节点(圆角矩形),下面子流程是折叠的,只显示名称和一个加号标记,展示了高级别的流程总览:
  
• 下面子流程是展开的,子流程的步骤都显示在子流程边界内:
  
• 使用子流程主要是为了定义对应事件的作用域
• 示例:
  • 调查软件/调查引荐任务需要同步执行,两个任务需要在同时完成,在二线支持解决之前.这里,定时器的作用域(比如节点需要及时完成)是由子流程限制的:

XML内容

• 子流程定义为subprocess元素.所有节点,网关,事件,等等.是子流程的一部分,都需要放在这个元素里

<subProcess id="subProcess">

  <startEvent id="subProcessStart" />

  ... other Sub-Process elements ...

  <endEvent id="subProcessEnd" />

 </subProcess>

事件子流程

描述

• 事件子流程是由事件触发的子流程.是BPMN 2.0中的新元素
• 事件子流程可以添加到流程级别或任意子流程级别
• 用于触发事件子流程的事件是使用开始事件配置的,所以事件子流程是不支持空开始事件的
• 事件子流程可以被消息事件,错误事件,信号事件,定时器事件,或补偿事件触发.开始事件的订阅在包含事件子流程的作用域(流程实例或子流程)创建时就会创建.当作用域销毁也会删除订阅。
• 事件子流程可以是中断的或非中断的
  • 一个中断的子流程会取消当前作用域内的所有流程
  • 非中断事件子流程会创建一个新的同步分支
  • 中断事件子流程只会被每个激活状态的宿主触发一次
  • 非中断事件子流程可以触发多次
  • 子流程是否是中断的,使用事件子流程的开始事件配置
• 事件子流程不能有任何进入和外出流程
  • 当事件触发一个事件子流程时,输入顺序流是没有意义的
  • 当事件子流程结束时,无论当前作用域已经结束(中断事件子流程的情况或为非中断,子流程生成同步分支会结束
• 事件子流程的限制:
  • Activiti只支持中断事件子流程
  • Activiti只支持使用错误开始事件或消息开始事件的事件子流程

图像标记

• 事件子流程可以显示为边框为虚线的内嵌子流程
  

XML内容

• 事件子流程的XML内容与内嵌子流程一样,但是要把triggeredByEvent属性设置为true

<subProcess id="eventSubProcess" triggeredByEvent="true">
        ...
</subProcess>

实例

• 使用错误开始事件触发的事件子流程的实例,事件子流程是放在流程级别的,作用于流程实例
  
  事件子流程的XML:

<subProcess id="eventSubProcess" triggeredByEvent="true">
        <startEvent id="catchError">
                <errorEventDefinition errorRef="error" />
        </startEvent>
        <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="catchError" targetRef="taskAfterErrorCatch" />
        <userTask id="taskAfterErrorCatch" name="Provide additional data" />
</subProcess>

事件子流程也可以添加成内嵌子流程.如果添加为内嵌子流程,其实是边界事件的一种替代方案

• 示例:
  • 下面两个流程图,两种情况内嵌子流程会抛出一个错误事件,两种情况错误都会被捕获并使用一个用户任务处理
    
    相对于
    
  • 两种场景都会执行相同的任务,但是两种建模的方式是不同的:
    • 内嵌子流程是使用与执行作用域宿主相同的流程执行的:
      • 意思是内嵌子流程可以访问它作用域内的内部变量
      • 当使用边界事件时,执行内嵌子流程的流程会删除, 并生成一个流程根据边界事件的顺序流继续执行,这意味着内嵌子流程创建的变量不再起作用
    • 当使用事件子流程时,事件是完全由它添加的子流程处理的.
      • 当使用边界事件时,事件由父流程处理
• 这两个不同点可以帮助决定是使用边界事件(内嵌子流程)还是内嵌事件子流程(事件子流程) 来解决特定的流程建模或者实现问题

事务子流程

描述

• 事务子流程是内嵌子流程, 可以用来把多个流程放到一个事务里
• 事务是一个逻辑单元, 可以把一些单独的节点放在一起, 这样它们就可以一起成功或一起失败
• 事务的可能结果有三种:
  • 事务成功,没有取消也没有因为问题终结
    • 如果事务子流程是成功的,就会使用外出顺序流继续执行
    • 如果流程后来抛出了一个补偿事件,成功的事务可能被补偿
    • 和普通内嵌子流程一样,事务可能在成功后,使用中间补偿事件进行补偿
  • 事务取消,流程到达取消结束事件
    • 所有流程都会终结和删除,触发补偿的一个单独的流程,会通过取消边界事件继续执行
    • 在补偿完成之后,事务子流程会使用取消边界事务的外出顺序流向下执行
  • 事务被问题结束,抛出一个错误事件而且没有在事务子流程中捕获(如果错误被事务子流程的边界事件处理了,也会这样应用)
    • 不会执行补偿
• 事务三种不同的结果:
  
• BPMN事务与ACID(技术)事务的关系: BPMN事务子流程与技术(ACID)事务不能互相混淆,BPMN事务子流程不是技术(ACID)事务领域的
• BPMN事务和技术事务有以下不同点:
  • ACID事务一般是短期的.BPMN事务可能持续几小时,几天,甚至几个月才能完成:
    • 考虑事务中包含的节点可能有用户任务,一般人员响应的时间比应用时间要长
    • 在其他情况下,bpmn事务可能要等待发生一些事务事件,例如要根据某种次序执行
    • 这种操作通常要相比更新数据库的一条数据,或把一条信息保存到事务性队列中,消耗更长的时间来完成
  • BPMN事务一般要跨越多个ACID事务,因为不能在整个业务节点的过程中保持一个技术性的事务
  • BPMN事务会跨越多个ACID事务,所以会丧失ACID的特性:
    • 比如,在上述例子中,假设预订旅店和刷信用卡操作在单独的ACID事务中执行,假设预定旅店节点已经成功了
    • 现在处于一个中间不稳定状态,因为我们预定了酒店,但是还没有刷信用卡
    • 在一个ACID事务中,要依次执行不同的操作,也会有一个中间不稳定状态
    • 不同的是,这个中间状态对事务的外部是可见的.比如,如果通过外部预定服务进行了预定,其他使用相同预定服务的部分就可以看到旅店被预定了.这意味着实现业务事务时,我们完全失去了隔离属性(放弃隔离性,可以为ACID事务获得更高的并发,是可以完全控制,中间不稳定状态也只持续很短的时间)
  • BPMN业务事务也不能使用通常的方式回滚:
    • BPMN事务跨越了多个事务,BPMN事务取消时一些ACID事务可能已经提交了.这时不能被回滚
• BPMN事务运行时间很长,缺乏隔离性和回滚机制都需要被区别对待:
  • 使用补偿执行回滚:
    • 如果事务范围抛出了取消事件,会影响已经执行成功的节点,并使用补偿处理器执行补偿
  • 隔离性的缺乏通常使用特定领域的解决方法来解决:
    • 在上面的例子中,一个旅店房间可能会展示给第二个客户,在我们确认第一个客户付费之前.虽然这可能与业务预期不符,预定服务可能选择允许一些过度的预约
  • 事务会因为风险而中断,服务必须处理这种情况:
    • 已经预定了旅店,但是一直没有付款的情况(因为事务被中断了),这时预定服务需要选择一个策略,在旅店房间预定超过最大允许时间后,如果还没有付款,预定就会取消
• 综上所述,ACID处理的是通常问题:回滚,隔离级别和启发式结果,在实现业务事务时,需要找到特定领域的解决方案来处理这些问题
• BPMN事务目前的限制:
  • BPMN规范要求流程引擎能根据底层事务的协议处理事件:
    • 比如如果底层协议触发了取消事件,事务就会取消
• ACID事务顶层的一致性和优化并发:
  • BPMN事务保证一致性:
    • 要么所有节点都成功
    • 一些节点成功,对其他成功的节点进行补偿
    • 无论哪种方式,都会有一致性的结果
    • 要讨论一些activiti内部的情况BPMN事务的一致性模型是叠加在流程的一致性模型之上的
  • Activiti执行流程是事务性的,并发使用了乐观锁.在Activiti中,BPMN错误,取消和补偿事件都建立在同样的ACID事务与乐观锁之上:
    • 取消结束事件只能触发它实际到达的补偿
    • 如果之前服务任务抛出了未声明的异常
    • 补偿处理器的效果无法提交,如果底层的acid事务的参与者把事务设置成必须回滚.
    • 当两个并发流程到达了取消结束事件
    • 可能会触发两次补偿,并因为乐观锁异常失败
    • 说明Activiti中实现BPMN事务时,相同的规则也作用域普通的流程和子流程
    • 为了保证一致性,重要的是使用一种方式考虑实现乐观事务性的执行模型

图形标记

• 事务子流程显示为内嵌子流程, 使用双线边框
  

XML内容

• 事务子流程使用transaction标签

<transaction id="myTransaction" >
        ...
</transaction>

实例

调用活动(子流程)

描述

• BPMN 2.0区分了普通子流程(内嵌子流程)和调用节点:
  • 相同点: 当流程抵达节点时两者都会调用子流程
  • 不同点:
    • 调用节点引用流程定义外部的一个流程
    • 子流程会内嵌到原始的流程定义中
    • 使用调用节点的主要场景: 需要重用流程定义,这个流程定义需要被很多其他流程定义调用
• 当流程执行到调用节点,会创建一个新分支,是到达调用节点的流程的分支
• 这个分支会用来执行子流程,默认创建并行子流程,就像一个普通的流程
• 上级流程会等待子流程完成,然后才会继续向下执行

图形标记

• 调用节点显示与子流程相同,但是粗边框(无论是折叠和展开的). 根据不同的建模工具,调用节点也可以展开,但是显示为折叠的子流程
  

XML内容

<callActivity id="callCheckCreditProcess" name="Check credit" calledElement="checkCreditProcess" />

• 子流程的流程定义是在执行阶段解析的,就是说子流程可以与调用的流程分开部署

传递变量

• 可以把流程变量传递给子流程,反之亦然: 当它启动的时候, 数据会复制给子流程,并在它结束的时候复制回主流程

<callActivity id="callSubProcess" calledElement="checkCreditProcess" >
  <extensionElements>
          <activiti:in source="someVariableInMainProcess" target="nameOfVariableInSubProcess" />
          <activiti:out source="someVariableInSubProcss" target="nameOfVariableInMainProcess" />
  </extensionElements>
</callActivity>

这里使用Activiti扩展来简化BPMN标准元素调用dataInputAssociation和 dataOutputAssociation, 只在使用BPMN 2.0标准方式声明流程变量有效

• 也可以使用表达式:

<callActivity id="callSubProcess" calledElement="checkCreditProcess" >
        <extensionElements>
          <activiti:in sourceExpression="${x+5}"" target="y" />
          <activiti:out source="${y+5}" target="z" />
        </extensionElements>
</callActivity>

z = y + 5 = x + 5 + 5

实例

• 订单处理流程图:先判断客户端信用,检查信用阶段设计成调用节点
  
• 流程XML:

<startEvent id="theStart" />
<sequenceFlow id="flow1" sourceRef="theStart" targetRef="receiveOrder" />

<manualTask id="receiveOrder" name="Receive Order" />
<sequenceFlow id="flow2" sourceRef="receiveOrder" targetRef="callCheckCreditProcess" />

<callActivity id="callCheckCreditProcess" name="Check credit" calledElement="checkCreditProcess" />
<sequenceFlow id="flow3" sourceRef="callCheckCreditProcess" targetRef="prepareAndShipTask" />

<userTask id="prepareAndShipTask" name="Prepare and Ship" />
<sequenceFlow id="flow4" sourceRef="prepareAndShipTask" targetRef="end" />

<endEvent id="end" />

• 子流程: