一、流程引擎简略分析

开发一个完好的作业流程引擎需求分多个过程来完结,下面是一个较为具体的流程:

1. 界说流程模板

首先需求界说流程模板,用于描述作业流程的结构和内容。常见的流程模板包括BPMN、流程图等,咱们这里以BPMN为例。

BPMN是一种事务流程建模和标准化的言语,能够有效地描述流程的结构和行为。每个流程包含多个节点(Activity)和衔接(Sequence Flow),节点可分为开端节点、完毕节点、使命节点、网关节点等。通过不同的节点和衔接组合,能够形成复杂的流程结构。

开发流程引擎时,需求依据流程模板中界说的节点和衔接,来履行对应的操作并推动流程。

2. 完结流程引擎

接下来需求完结一个流程引擎,用于履行流程模板中界说的操作。流程引擎一般包含以下组件:

  • 流程模板解析器:用于解析BPMN等流程模板,将模板转换为履行代码。
  • 流程实例办理器:用于办理流程实例,创立、发动、暂停、康复、删去实例等操作。
  • 使命办理器:用于办理使命节点,生成、完结、回退、吊销等操作。
  • 表单引擎:用于生成、展现和办理表单,与使命节点和流程实例相关。
  • 监听器:用于监听流程引擎事件,例如流程发动、使命完结等。

3. 完结具体操作

针对不同的节点类型,需求完结不同的操作。以下是一些常见节点类型及对应的操作:

  • 开端节点:发动流程实例。
  • 完毕节点:完毕流程实例。
  • 使命节点:生成对应的使命,依据事务规矩将使命分配给指定人员或者岗位。
  • 网关节点:依据事务规矩决定流程走向。
  • 子流程:发动子流程实例。

4. 流程履行

依据上述完结,能够履行流程。流程一般需求通过以下几个过程:

  • 创立流程实例:依据流程模板创立一个流程实例,并分配相应的使命。
  • 履行使命:履行当时使命,并依据事务规矩转移到下一个使命。
  • 完结流程:当一切使命完结后流程实例完毕。

以上是一个大致流程,实践开发中或许还需求考虑更多细节和事务规矩的完结,但总体思路是类似的。

二、流程引擎开发实践

我将简略的完结一个基于上述流程模板的作业流引擎,供给一些开发思路供大家学习。首先,咱们需求界说流程模板中用到的节点类型和节点类。

public enum NodeType {
    START_NODE, TASK_NODE, END_NODE, TRANSITION_NODE
}
public abstract class Node {
    protected String name;
    protected NodeType type;
    public Node(String name, NodeType type) {
        this.name = name;
        this.type = type;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public NodeType getType() {
        return type;
    }
    public abstract boolean execute(Context context);
}
public class StartNode extends Node {
    public StartNode(String name) {
        super(name, NodeType.START_NODE);
    }
    @Override
    public boolean execute(Context context) {
        System.out.println("Process started: " + name);
        return true;
    }
}
public class TaskNode extends Node {
    private List<Node> nextNodes = new ArrayList<>();
    public TaskNode(String name) {
        super(name, NodeType.TASK_NODE);
    }
    public void addNextNode(Node node) {
        nextNodes.add(node);
    }
    public List<Node> getNextNodes() {
        return nextNodes;
    }
    @Override
    public boolean execute(Context context) {
        System.out.println("Executing task: " + name);
        return true;
    }
}
public class EndNode extends Node {
    public EndNode(String name) {
        super(name, NodeType.END_NODE);
    }
    @Override
    public boolean execute(Context context) {
        System.out.println("Process completed: " + name);
        return true;
    }
}
public class TransitionNode extends Node {
    private Node targetNode;
    public TransitionNode(String name, Node targetNode) {
        super(name, NodeType.TRANSITION_NODE);
        this.targetNode = targetNode;
    }
    @Override
    public boolean execute(Context context) {
        context.setCurrentNode(targetNode);
        return true;
    }
}

其间,每个节点都继承自抽象类Node,并完结execute办法。StartNodeEndNode节点分别表明流程的开端和完毕,TaskNode节点表明一个使命,能够设置多个后继节点,TransitionNode节点表明衔接两个节点。

下一步,咱们需求界说上下文Context,用于在履行过程中保存和传递参数和状态数据。这里咱们简略界说一个变量currentNode,表明当时正在履行的节点。

public class Context {
    private Node currentNode;
    public Node getCurrentNode() {
        return currentNode;
    }
    public void setCurrentNode(Node currentNode) {
        this.currentNode = currentNode;
    }
}

然后,咱们需求界说流程模板ProcessTemplate,用于界说流程的节点和衔接办法。

public class ProcessTemplate {
    private String name;
    private Node startNode;
    private Node endNode;
    private List<Node> nodes = new ArrayList<>();
    public ProcessTemplate(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void addNode(Node node) {
        if (node.getType() == NodeType.START_NODE && startNode != null) {
            throw new IllegalArgumentException("Cannot have multiple start nodes");
        }
        if (node.getType() == NodeType.END_NODE && endNode != null) {
            throw new IllegalArgumentException("Cannot have multiple end nodes");
        }
        nodes.add(node);
        if (node.getType() == NodeType.START_NODE) {
            startNode = node;
        } else if (node.getType() == NodeType.END_NODE) {
            endNode = node;
        }
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public Node getStartNode() {
        return startNode;
    }
    public Node getEndNode() {
        return endNode;
    }
    public List<Node> getNodes() {
        return nodes;
    }
}

其间,addNode办法用于增加节点,并查看是否符合要求。getStartNodegetEndNode办法分别回来开端节点和完毕节点。

接下来,咱们需求界说流程实例类ProcessInstance,保存当时流程的状态和数据。

public class ProcessInstance {
    private String name;
    private boolean completed;
    private Context context;
    public ProcessInstance(String name) {
        this.name = name;
        context = new Context();
        context.setCurrentNode(null);
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public boolean isCompleted() {
        return completed;
    }
    public Node getCurrentNode() {
        return context.getCurrentNode();
    }
    public void setCurrentNode(Node node) {
        context.setCurrentNode(node);
    }
    public void start() {
        if (context.getCurrentNode() != null) {
            throw new RuntimeException("Cannot start process that has already started");
        }
        context.setCurrentNode(getStartNode());
        execute();
    }
    private Node getStartNode() {
        for (Node node : getProcessTemplate().getNodes()) {
            if (node.getType() == NodeType.START_NODE) {
                return node;
            }
        }
        throw new RuntimeException("No start node found");
    }
    private void execute() {
        Node currentNode = context.getCurrentNode();
        boolean success = currentNode.execute(context);
        if (!success) {
            throw new RuntimeException("Failed to execute node: " + currentNode.getName());
        }
        if (currentNode.getType() == NodeType.END_NODE) {
            completed = true;
            return;
        }
        List<Node> nextNodes = getNextNodes(currentNode);
        if (nextNodes.isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("No next node found");
        }
        if (nextNodes.size() > 1) {
            throw new RuntimeException("Multiple next nodes found");
        }
        Node nextNode = nextNodes.get(0);
        context.setCurrentNode(nextNode);
        execute();
    }
    private List<Node> getNextNodes(Node currentNode) {
        List<Node> nextNodes = new ArrayList<>();
        for (Node node : getProcessTemplate().getNodes()) {
            if (node.getType() == NodeType.TRANSITION_NODE
                    && ((TransitionNode) node).getSourceNode() == currentNode) {
                nextNodes.add(((TransitionNode) node).getTargetNode());
            }
        }
        if (nextNodes.isEmpty()) {
            for (Node node : getProcessTemplate().getNodes()) {
                if (node.getType() == NodeType.TASK_NODE) {
                    TaskNode taskNode = (TaskNode) node;
                    if (taskNode.getNextNodes().contains(currentNode)) {
                        nextNodes.add(taskNode);
                    }
                }
            }
        }
        return nextNodes;
    }
    private ProcessTemplate getProcessTemplate() {
        return WorkflowEngine.getProcessTemplate(name);
    }
}

其间,start办法用于发动流程实例,execute办法用于履行当时节点,并依据节点类型和衔接办法决定履行下一个节点。

最后是作业流引擎类WorkflowEngine,用于办理流程模板和流程实例,以及发动和中止流程实例。

public class WorkflowEngine {
    private static Map<String, ProcessTemplate> processTemplates = new HashMap<>();
    private static List<ProcessInstance> processInstances = new ArrayList<>();
    public static void addProcessTemplate(ProcessTemplate processTemplate) {
        if (processTemplates.containsKey(processTemplate.getName())) {
            throw new IllegalArgumentException("Process template with same name already exists");
        }
        processTemplates.put(processTemplate.getName(), processTemplate);
    }
    public static ProcessTemplate getProcessTemplate(String name) {
        ProcessTemplate processTemplate = processTemplates.get(name);
        if (processTemplate == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Process template not found: " + name);
        }
        return processTemplate;
    }
    public static ProcessInstance startProcess(String name) {
        ProcessInstance processInstance = new ProcessInstance(name);
        processInstances.add(processInstance);
        processInstance.start();
        return processInstance;
    }
    public static void stopProcess(ProcessInstance processInstance) {
        processInstance.setCurrentNode(null);
        processInstance.terminate();
        processInstances.remove(processInstance);
    }
}

其间,addProcessTemplate办法用于增加流程模板,getProcessTemplate办法用于获取流程模板,startProcess办法用于发动流程实例,stopProcess办法用于中止流程实例。

现在咱们能够创立并履行一个简略的流程:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessTemplate processTemplate = new ProcessTemplate("TestProcess");
        processTemplate.addNode(new StartNode("Start"));
        TaskNode task1 = new TaskNode("Task1");
        task1.addNextNode(new TransitionNode("Transition", new EndNode("End")));
        processTemplate.addNode(task1);
        WorkflowEngine.addProcessTemplate(processTemplate);
        ProcessInstance processInstance = WorkflowEngine.startProcess("TestProcess");
        System.out.println("Current node: " + processInstance.getCurrentNode().getName());
        WorkflowEngine.stopProcess(processInstance);
    }
}

输出结果为:

Process started: Start
Executing task: Task1
Process completed: End

这个例子中,咱们创立了一个名为TestProcess的流程模板,包含一个开端节点、一个使命节点和一个完毕节点。使命节点设置了一个后继节点,通过一个转移节点衔接到完毕节点。

然后咱们发动了一个名为TestProcess的流程实例,并打印当时节点的称号。最后中止流程实例。

在履行过程中,咱们能够通过修改节点类的execute办法,依据事务需求完结具体的逻辑。例如,使命节点或许需求调用其他系统或服务,将数据写入数据库等等。

当然,这仅仅一个根底的作业流引擎,还有许多细节和功能能够完善和扩展,例如节点超时处理、异常处理、并行履行、流程监控和办理等等,但这个简略的完结能够作为起点,让开发人员更好地了解和使用作业流引擎。