一般来说,这样的流程定义使用可视化建模工具建立,如Flowable Designer(Eclipse)或Flowable Web Modeler(Web应用)。
但在这里我们直接撰写XML,以熟悉BPMN 2.0及其概念。
与上面展示的流程图对应的BPMN 2.0 XML在下面显示。请注意这只包含了“流程部分”。如果使用图形化建模工具,实际的XML文件还将包含“可视化部分”,用于描述图形信息,如流程定义中各个元素的坐标(所有的图形化信息包含在XML的BPMNDiagram标签中,作为definitions标签的子元素)。
将下面的XML保存在src/main/resources文件夹下名为holiday-request.bpmn20.xml的文件中。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:bpmndi="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/DI" xmlns:omgdc="http://www.omg.org/spec/DD/20100524/DC" xmlns:omgdi="http://www.omg.org/spec/DD/20100524/DI" xmlns:flowable="http://flowable.org/bpmn" typeLanguage="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" expressionLanguage="http://www.w3.org/1999/XPath" targetNamespace="http://www.flowable.org/processdef"> <process id="holidayRequest" name="Holiday Request" isExecutable="true"> <startEvent id="startEvent"/> <sequenceFlow sourceRef="startEvent" targetRef="approveTask"/> <userTask id="approveTask" name="Approve or reject request"/> <sequenceFlow sourceRef="approveTask" targetRef="decision"/> <exclusiveGateway id="decision"/> <sequenceFlow sourceRef="decision" targetRef="externalSystemCall"> <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression"> <![CDATA[ ${approved} ]]> </conditionExpression> </sequenceFlow> <sequenceFlow sourceRef="decision" targetRef="sendRejectionMail"> <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression"> <![CDATA[ ${!approved} ]]> </conditionExpression> </sequenceFlow> <serviceTask id="externalSystemCall" name="Enter holidays in external system" flowable:class="org.flowable.CallExternalSystemDelegate"/> <sequenceFlow sourceRef="externalSystemCall" targetRef="holidayApprovedTask"/> <userTask id="holidayApprovedTask" name="Holiday approved"/> <sequenceFlow sourceRef="holidayApprovedTask" targetRef="approveEnd"/> <serviceTask id="sendRejectionMail" name="Send out rejection email" flowable:class="org.flowable.SendRejectionMail"/> <sequenceFlow sourceRef="sendRejectionMail" targetRef="rejectEnd"/> <endEvent id="approveEnd"/> <endEvent id="rejectEnd"/> </process> </definitions>
第2至11行看起来挺吓人,但其实在大多数的流程定义中都是一样的。这是一种样板文件,需要与BPMN 2.0标准规范完全一致。
每一个步骤(在BPMN 2.0术语中称作活动(activity)*)都有一个id属性,为其提供一个在XML文件中唯一的标识符。所有的活动*都可以设置一个名字,以提高流程图的可读性。
活动之间通过**顺序流(sequence flow)**连接,在流程图中是一个有向箭头。在执行流程实例时,执行(execution)会从启动事件沿着顺序流流向下一个活动。
离开排他网关(带有X的菱形)的顺序流很特别:都以表达式(expression)的形式定义了条件(condition) (见第25至32行)。当流程实例的执行到达这个网关时,会计算条件,并使用第一个计算为true的顺序流。这就是排他的含义:只选择一个。当然如果需要不同的路由策略,可以使用其他类型的网关。
这里用作条件的表达式为*a p p r o v e d ∗ ,这是 ∗ {approved}*,这是*approved∗,这是∗{approved == true}*的简写。变量’approved’被称作流程变量(process variable)。流程变量是持久化的数据,与流程实例存储在一起,并可以在流程实例的生命周期中使用。在这个例子里,我们需要在特定的地方(当经理用户任务提交时,或者以Flowable的术语来说,完成(complete)时)设置这个流程变量,因为这不是流程实例启动时就能获取的数据。
现在我们已经有了流程BPMN 2.0 XML文件,下来需要将它***部署(deploy)***到引擎中。部署一个流程定义意味着:
- 流程引擎会将XML文件存储在数据库中,这样可以在需要的时候获取它。
- 流程定义转换为内部的、可执行的对象模型,这样使用它就可以启动流程实例。
将流程定义部署至Flowable引擎,需要使用RepositoryService,其可以从ProcessEngine对象获取。使用RepositoryService,可以通过XML文件的路径创建一个新的部署(Deployment),并调用*deploy()*方法实际执行:
RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService(); Deployment deployment = repositoryService.createDeployment() .addClasspathResource("holiday-request.bpmn20.xml") .deploy();
我们现在可以通过API查询验证流程定义已经部署在引擎中(并学习一些API)。通过RepositoryService创建的ProcessDefinitionQuery对象实现。
ProcessDefinition processDefinition = repositoryService.createProcessDefinitionQuery() .deploymentId(deployment.getId()) .singleResult(); System.out.println("Found process definition : " + processDefinition.getName());
3.3. 启动流程实例
现在已经在流程引擎中部署了流程定义,因此可以使用这个流程定义作为“蓝图”启动流程实例。
要启动流程实例,需要提供一些初始化流程变量。一般来说,可以通过呈现给用户的表单,或者在流程由其他系统自动触发时通过REST API,来获取这些变量。在这个例子里,我们简化为使用java.util.Scanner类在命令行输入一些数据:
Scanner scanner= new Scanner(System.in); System.out.println("Who are you?"); String employee = scanner.nextLine(); System.out.println("How many holidays do you want to request?"); Integer nrOfHolidays = Integer.valueOf(scanner.nextLine()); System.out.println("Why do you need them?"); String description = scanner.nextLine();
截下来,我们使用RuntimeService启动一个流程实例。收集的数据作为一个java.util.Map实例传递,其中的键就是之后用于获取变量的标识符。这个流程实例使用key启动。这个key就是BPMN 2.0 XML文件中设置的id属性,在这个例子里是holidayRequest。
(请注意:除了使用key之外,在后面你还会看到有很多其他方式启动一个流程实例)
<process id="holidayRequest" name="Holiday Request" isExecutable="true">
RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService(); Map<String, Object> variables = new HashMap<String, Object>(); variables.put("employee", employee); variables.put("nrOfHolidays", nrOfHolidays); variables.put("description", description); ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey("holidayRequest", variables);
在流程实例启动后,会创建一个执行(execution),并将其放在启动事件上。从这里开始,这个执行沿着顺序流移动到经理审批的用户任务,并执行用户任务行为。这个行为将在数据库中创建一个任务,该任务可以之后使用查询找到。用户任务是一个等待状态(wait state),引擎会停止执行,返回API调用处。
3.4. 另一个话题:事务
在Flowable中,数据库事务扮演了关键角色,用于保证数据一致性,并解决并发问题。当调用Flowable API时,默认情况下,所有操作都是同步的,并处于同一个事务下。这意味着,当方法调用返回时,会启动并提交一个事务。
流程启动后,会有一个数据库事务从流程实例启动时持续到下一个等待状态。在这个例子里,指的是第一个用户任务。当引擎到达这个用户任务时,状态会持久化至数据库,提交事务,并返回API调用处。
在Flowable中,当一个流程实例运行时,总会有一个数据库事务从前一个等待状态持续到下一个等待状态。数据持久化之后,可能在数据库中保存很长时间,甚至几年,直到某个API调用使流程实例继续执行。请注意当流程处在等待状态时,不会消耗任何计算或内存资源,直到下一次APi调用。
在这个例子中,当第一个用户任务完成时,会启动一个数据库事务,从用户任务开始,经过排他网关(自动逻辑),直到第二个用户任务。或通过另一条路径直接到达结束。
3.5. 查询与完成任务
在更实际的应用中,会为雇员及经理提供用户界面,让他们可以登录并查看任务列表。其中可以看到作为流程变量存储的流程实例数据,并决定如何操作任务。在这个例子中,我们通过执行API调用来模拟任务列表,通常这些API都是由UI驱动的服务在后台调用的。
我们还没有为用户任务配置办理人。我们想将第一个任务指派给"经理(managers)"组,而第二个用户任务指派给请假申请的提交人。因此需要为第一个任务添加candidateGroups属性:
<userTask id="approveTask" name="Approve or reject request" flowable:candidateGroups="managers"/>
并如下所示为第二个任务添加assignee属性。请注意我们没有像上面的’managers’一样使用静态值,而是使用一个流程变量动态指派。这个流程变量是在流程实例启动时传递的:
<userTask id="holidayApprovedTask" name="Holiday approved" flowable:assignee="${employee}"/>
要获得实际的任务列表,需要通过TaskService创建一个TaskQuery。我们配置这个查询只返回’managers’组的任务:
TaskService taskService = processEngine.getTaskService(); List<Task> tasks = taskService.createTaskQuery().taskCandidateGroup("managers").list(); System.out.println("You have " + tasks.size() + " tasks:"); for (int i=0; i<tasks.size(); i++) { System.out.println((i+1) + ") " + tasks.get(i).getName()); }
可以使用任务Id获取特定流程实例的变量,并在屏幕上显示实际的申请:
System.out.println("Which task would you like to complete?"); int taskIndex = Integer.valueOf(scanner.nextLine()); Task task = tasks.get(taskIndex - 1); Map<String, Object> processVariables = taskService.getVariables(task.getId()); System.out.println(processVariables.get("employee") + " wants " + processVariables.get("nrOfHolidays") + " of holidays. Do you approve this?");
运行结果像下面这样:
经理现在就可以完成任务了。在现实中,这通常意味着由用户提交一个表单。表单中的数据作为流程变量传递。在这里,我们在完成任务时传递带有’approved’变量(这个名字很重要,因为之后会在顺序流的条件中使用!)的map来模拟:
boolean approved = scanner.nextLine().toLowerCase().equals("y"); variables = new HashMap<String, Object>(); variables.put("approved", approved); taskService.complete(task.getId(), variables);
现在任务完成,并会在离开排他网关的两条路径中,基于’approved’流程变量选择一条。
3.6. 实现JavaDelegate
拼图还缺了一块:我们还没有实现申请通过后执行的自动逻辑。在BPMN 2.0 XML中,这是一个服务任务(service task):
<serviceTask id="externalSystemCall" name="Enter holidays in external system" flowable:class="org.flowable.CallExternalSystemDelegate"/>
在现实中,这个逻辑可以做任何事情:向某个系统发起一个HTTP REST服务调用,或调用某个使用了好几十年的系统中的遗留代码。我们不会在这里实现实际的逻辑,而只是简单的日志记录流程。
创建一个新的类(在Eclipse里File → New → Class),填入org.flowable作为包名,CallExternalSystemDelegate作为类名。让这个类实现org.flowable.engine.delegate.JavaDelegate接口,并实现execute方法:
package org.flowable; import org.flowable.engine.delegate.DelegateExecution; import org.flowable.engine.delegate.JavaDelegate; public class CallExternalSystemDelegate implements JavaDelegate { public void execute(DelegateExecution execution) { System.out.println("Calling the external system for employee " + execution.getVariable("employee")); } }
当执行到达服务任务时,会初始化并调用BPMN 2.0 XML中所引用的类。
现在执行这个例子的时候,就会显示出日志信息,说明已经执行了自定义逻辑:
3.7. 使用历史数据
选择使用Flowable这样的流程引擎的原因之一,是它可以自动存储所有流程实例的审计数据或历史数据。这些数据可以用于创建报告,深入展现组织运行的情况,瓶颈在哪里,等等。
例如,如果希望显示流程实例已经执行的时间,就可以从ProcessEngine获取HistoryService,并创建*历史活动(historical activities)*的查询。在下面的代码片段中,可以看到我们添加了一些额外的过滤条件:
- 只选择一个特定流程实例的活动
- 只选择已完成的活动
结果按照结束时间排序,代表其执行顺序。
HistoryService historyService = processEngine.getHistoryService(); List<HistoricActivityInstance> activities = historyService.createHistoricActivityInstanceQuery() .processInstanceId(processInstance.getId()) .finished() .orderByHistoricActivityInstanceEndTime().asc() .list(); for (HistoricActivityInstance activity : activities) { System.out.println(activity.getActivityId() + " took " + activity.getDurationInMillis() + " milliseconds"); }
再次运行例子,可以看到控制台中显示:
startEvent took 1 milliseconds approveTask took 2638 milliseconds decision took 3 milliseconds externalSystemCall took 1 milliseconds
3.8. 小结
这个教程介绍了很多Flowable与BPMN 2.0的概念与术语,也展示了如何编程使用Flowable API。
当然,这只是个开始。下面的章节会更深入介绍许多Flowable引擎支持的选项与特性。其他章节介绍安装与使用Flowable引擎的不同方法,并详细介绍了所有可用的BPMN 2.0结构