工作流调度算法

工作流调度算法作者:qwerty | 源自:原创 | 发表日期:2007-4-14 | 阅读次数:242 | 【保存文章至硬盘】【打印文章】主要比较：OBE，Shark，OSWorkflow，jBpm。

分析一下他们的调度算法，就基本上可以知道其能力有多强。

OBE 的引擎调度机制说到开源引擎，首先就要说一下OBE，这是最早一款支持XPDL 的开源工作流引擎。

可惜由于没有良好的持续维护，到如今，虽然Adrian 依然还在对其进行一些补充和修改，但已经掩饰不出其“落寞”的容颜了（/james999/category/57982.aspx）。

OBE 的引擎运转调度算法是很简单的，其所有的调度规则都是依据于WorkflowRunner 类的run 方法。

采用遍历循环的方式，这个遍历机制就是：/***** 摘自WorkflowRunner 类的run 方法****/while (!_activityStack.isEmpty()) {//_activityStack 中暂存着需要被激活的活动实例ActivityContext ap = (ActivityContext)_activityStack.pop();_ctx.setActivityContext(ap.activity, ap.instance);//虽然叫execute，但是其实际上是一个激活活动实例的行为executeActivityInstance(ap.activity, ap.instance);}/*在初始化任何一个活动实例后，将这个活动实例放入_activityStack 这个堆栈中。

然后调用WorkflowRunner 的run 方法。

在这个方法中，遍历_activityStack 堆栈中的活动实例，进行运行。

*/但是什么情况下会激活WorkflowRunner 的run 呢？StartProcess，startActivity，completeActivity，executeTransition 这些情况下，都会造成run 的运行。

OBE 的调度算法是很简单，但是执行这个调度过程，是比较绕的。

想弄清楚到底如何运行的，大家有必要去仔细阅读阅读WorkflowRunner 类。

从StartProcess 方法开始，跟踪起startActivity，completeActivity，executeTransition 这几个方法之间的调用关系。

这样的引擎调度机制是比较单一的。

将一些控制判断交给了外围的过程。

引擎本身并没有多少实际的调度，只是一个执行体：获取需要执行（激活）的活动实例，然后执行（激活）。

工作流引擎核心调度算法与PetriNet by 胡长城（银狐999）补充一下，OBE 有个非常值得参考和吸收的地方，就是其Listener 的应用。

虽然Listener对引擎来说只是一个外设，但是却为其跟踪整个引擎得调度留下了很多可扩展接口。

当然OBE 内核主要是两个类：WorkflowRunner（负责引擎调度）和EngineContext （运行环境）。

Shark 的引擎调度机制和OBE 同样支持XPDL 的模型描绘语言的还有一个引擎Shark，Shark 是目前体系结构最为庞大和完善的开源工作流引擎。

不光提供了对分布式的支持（基于Corba），而且提供了多线程的事务安全控制。

Shark 的内部调度机制也比较简单，与OBE 类似。

Shark 的整个调度方法也基本上是基于WfProcessImpl 内的run 方法，也采用的是遍历循环的方式。

只是OBE 是遍历待激活的活动实例，而Shark 是遍历已经完成的活动实例，然后往下推进。

——估计Shark 是故意为了避免。

与OBE 类似，所以选择了这么一种算法。

因为你会发现，他们的执行推进机制是较为相像的。

Shark 遍历循环的机制是：/***** 摘自WfProcessImpl 类的run 方法****/protected void run (SharkTransaction t, WfActivityInternal lastFinishedActivity){//如说是启动流程，启动流程实例的时候，不指定lastFinishedActivityif (lastFinishedActivity==null) {Set starts=getProcessDefinition(t).getStartingActivities();for (Iterator it=starts.iterator(); it.hasNext();) {startActivity(t,asDefId,actDef,null);}}//开始遍历已经结束的活动实例while (lastFinishedActivities.size()>0) {if(!state.equals(SharkConstants.STATE_OPEN_NOT_RUNNING_SUSPENDE D)) {//执行当前活动实例后续的行为queueNext(t, (WfActivityInternal)lastFinishedActivities.get(0));lastFinishedActivities.remove(0);} else {return;}}}/*任何一个活动点完成之后（不论是Complete 还是Terminate），会将自身放入lastFinishedActivities 列表中，然后调用run 方法，促发对这个列表的循环遍历。

*/有兴趣对这方面研究的，可以看看WfProcessImpl 内的start、run、activity_complete、activity_terminate 这几个方法。

工作流引擎核心调度算法与PetriNet by 胡长城（银狐999）从调度机制上说，shark 和obe 基本雷同。

甚至可以看到，其两个运行类都基本上有些类似：shark 是WfProcessImpl 类，obe 是WorkflowRunner 类。

两个类都是即包含了调度的前推因素（比如起动流程实例、活动实例结束等方法），也包含了调度的规则运算（run 方法）。

唯一不同的就是，shark 是对已经完成的活动实例进行遍历，然后前推；而OBE 则是对需要激活的活动实例进行遍历，进行前推。

点评：OBE 和Shark 的run 调度方法，是比较常用的调度机制。

首先效率上比较还是可以，其实比较直观，也容易理解。

而且连个引擎的执行机制有一定的雷同，这可能是由于两者都采用XPDL 的缘故。

但是，受他们调度机制的影响。

OBE 和Shark 是很难支持复杂的运转模型，比如“抢占模式（Workflow Pattern 中叫延迟选择）”。

OSWorkflow 的引擎执行机制OSWorkflow 与其说是一个工作流引擎，不如说是一个“可嵌入式状态机”。

其机制并不类似于我们通常所说的“流程”。

其是以“动作（Action）”作为驱动的。

所以OSWorkflow 用在如“bug 跟踪”等处理流程中，是非常适合的。

从狭义上说，OSWorkflow 是不存在什么调度机制的。

如果硬要说的话，那么就可以从AbstractWorkflow 这个类的两个方法来看：doAction 和transitionWorkflow。

—— OSWorkflow应该说是一个执行机制：执行某一个Action，并将状态从A 转变为B。

这个状态的转变，可能是从一个step 的某一个status 变为另一status；也可能是从一个step 的某一个status 变为另一个step 的某一个status。

（注：对osworkflow 来说，step+status 表现为一个state）。

在这种状态变迁过程中，会执行一系列的Function。

当然，OSWorkflow 有很大的灵活性取决于其Function 机制。

这种Function 机制，有兴趣的可以参考参考。

最近很多人询问我，是否可以将OSWorkflow 用于他们的办公自动化系统中。

其实这方面OSWorkflow 处理起来并不是很适合，通常一个OA 的审批流程是很难用OSWorkflow 做的完美的。

JBpm 的引擎执行机制如果大家对UML 的Activity Diagram 很熟悉的话，理解jBpm 就易如反掌了。

在jBpm中也应用了Token。

但是这个Token 和PetriNet 的概念和语义是不同的。

jBpm 的token 是用于表示“任务分配给某一个actor（执行者，可以是人、系统等等）的依据”，也就是说，只有某一个actor 拿到token，才有可能去执行任务。

——当然，由于jBpm 这一块的算法，也局限了jBpm 的复杂逻辑处理。

从狭义上说，jBpm 这个也不能算是什么调度机制，也只能说是执行机制。

只是这个执行工作流引擎核心调度算法与PetriNet by 胡长城（银狐999）机制要比OSWorkflow 复杂很多。

OSWorkflow 的推进执行机制是Action 的执行，而jBpm 的推进机制则是Token 的转移。

在往下阅读阅读的时候，大家有必要把jBpm 的一些基本元素和理念搞懂。

可以参考：/james999/category/57982.aspx。

首先需要说明的是，jBpm 在将任务分配给某一个Actor（也就是jBpm 所描述得执行者）的时候，也会将一个Token 对象分配给这个Actor。

不论这个Actor 是执行“接受任务”还是“提交任务”，其首选都必须获取一个ExecutionService 对象（当然，每一个Actor 在获取其所需要执行的任务的时候，也就是获取一个token 对象标识，那么这个时候，token 的作用又似乎类似于我们通常所理解的WorkItem 意图）。

/***** jBpm 如何开发调用****/ExecutionService executionService =JbpmServiceFactory.getInstance().openExecutionService(actorId);InvocationLog invocationLog = null;//如果是启动流程实例invocationLog =executionService.startProcessInstance( definitionId,variables,transitionName ) ;//如果是结束任务State（State 是jBpm 的任务点，不要理解成了状态）invocationLog =executionService.endOfState( tokenId,variables,transitionName );当然，看到这儿，大家一定很关心，这个Token 到底是如何产生的？jBpm 引擎会在start of Process Instance 的时候，产生一个root-token。