【新東網(wǎng)技術(shù)大咖帶您走進(jìn)jBPM】從jBPM3、jBPM5到Activiti5:是繼承還是顛覆?
發(fā)布時(shí)間： 2017-02-06 12:25:26
文/陳繼先 通信研發(fā)部 華南-海南
新東網(wǎng)自2001年成立以來(lái)，掌握大數據、云計算、通信、物聯(lián)網(wǎng)及區塊鏈等領(lǐng)先信息技術(shù)，擁有一支逾16年經(jīng)驗的強大IT團隊。為沉淀企業(yè)技術(shù)實(shí)力，繼續發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢，《東網(wǎng)快訊》特邀新東網(wǎng)技術(shù)大咖帶您走進(jìn)這些領(lǐng)先信息技術(shù)，揭秘新東網(wǎng)16年來(lái)的技術(shù)成果，每周一發(fā)布。
從jBPM3發(fā)展到j(luò )BPM5再到Activiti5，jBPM（包括Activiti）的設計無(wú)不遵循一致的原則，即強調流程服務(wù)的可嵌入性和可擴展性。同時(shí)，從各個(gè)版本之間的變化我們也能看見(jiàn)產(chǎn)品設計思路的變化：更加強調面向業(yè)務(wù)人員，增加BPMS（業(yè)務(wù)流程管理系統）特性。
回顧發(fā)展歷程前，首先我們來(lái)討論一下BPMS應該嵌入還是獨立部署的問(wèn)題，因為不管是jBPM還是Activiti，都強調了流程服務(wù)的可嵌入性。此外，我們還需要討論一下什么是BPMS的特性，它們所解決的問(wèn)題是什么。
不管是jBPM還是Activiti，都強調了流程服務(wù)的可嵌入性。Tom Baeyens在其個(gè)人博客里稱(chēng)作為獨立部署的BPMS已死，原因有兩個(gè)：一是獨立部署的BPMS需要很高的安裝使用成本，需要獨立部署、需要用戶(hù)支出大量的培訓成本和維護成本；二是獨立部署的BPMS與外部系統的交互方式是分布式，這使得很多問(wèn)題變得復雜，例如分布式事務(wù)。Tom Baeyens代表了相當一部分人特別是開(kāi)發(fā)人員的觀(guān)點(diǎn)。
Tom Baeyens沒(méi)有完全理解BPMS。什么是BPMS？BPMS最重要的目標就是需要打破各個(gè)應用系統（CRM、ECM、ERP、SCM）之間的界線(xiàn)，將分散在這些系統中的流程集中管理，這是BPMS的實(shí)質(zhì)。一如流程再造，打破各個(gè)部門(mén)之間的壁壘，減少浪費，建立流程驅動(dòng)性的組織。如下圖1所示：
圖 1：BPMS打破應用系統之間的界線(xiàn)
BPMS所要解決的問(wèn)題要求其必然是獨立部署的。Tom Baeyens錯誤的根本原因在于其將BPMS與工作流系統的定義混為了一談，他如此定義BPMS：BPMS旨在簡(jiǎn)化對組織核心流程進(jìn)行支撐的軟件創(chuàng )建。也就是BPMS面向的是軟件開(kāi)發(fā)人員，旨在簡(jiǎn)化他們的開(kāi)發(fā)，降低他們使用流程的門(mén)檻。而這正是工作流系統需要解決的問(wèn)題。BPMS面向企業(yè)用戶(hù)，工作流面向開(kāi)發(fā)社區和系統集成商。
jBPM4、jBPM5和Activiti5都增加了其BPMS特性,哪些特性能夠稱(chēng)為BPMS特性呢？我們先看一看BPMS需要解決的問(wèn)題，為解決這些問(wèn)題所增加的特性就是BPMS特性。
1. 如何設計流程，在組織中高效地對設計出的流程進(jìn)行溝通，取得共識？
· 提供跨越組織的流程標準標記符號與術(shù)語(yǔ)（BPMN已經(jīng)成為標準）
· 流程及相關(guān)文檔的可視化（流程/內容存儲倉庫）
· 提供在組織結構內進(jìn)行不同層次之間的流程導航（流程存儲倉庫支持組織模型）
· 流程定義在各個(gè)層次/部門(mén)間的一致性，避免業(yè)務(wù)人員的流程建模轉換到IT系統時(shí)受到損耗（流程引擎支持基于圖的建模，支持擴展）
2. 如何更好地執行流程？
· 業(yè)務(wù)活動(dòng)的實(shí)時(shí)監控，預警與控制（BAM）
· 流程執行的仿真
· 流程執行的統計分析與反饋（報表）
3. 如何更好地管理流程？
· 打破各個(gè)應用系統之間的界線(xiàn)，統一管理所有流程（EAI，與ESB的集成）
· 對業(yè)務(wù)人員友好的建模工具
4. 如何在執行流程過(guò)程中遵循業(yè)內最佳實(shí)踐和規則？
· 面向流程的知識管理
· 規則引擎
jBPM3的最新版本是3.2.7，包括了以下組件：基于Eclipse的流程設計器、用于監控案例（流程實(shí)例）和處理任務(wù)的Web控制臺以及jPDL核心庫。如下圖2所示：
圖 2：jBPM3組件
1. 基于Eclipse的流程設計器
提供給開(kāi)發(fā)人員繪制jPDL流程圖，因為該設計器基于Eclipse，所以生成的流程文件可以與開(kāi)發(fā)代碼一起組織管理，非常容易進(jìn)行單元測試。實(shí)現了工作流管理系統參考模型里的接口1。
2. Web管理控制臺
主要有兩個(gè)功能：一是作為工作流客戶(hù)端應用接口，給用戶(hù)提供一種手段，以處理案例運行過(guò)程中需要人工處理的任務(wù)；二是對案例的狀態(tài)進(jìn)行監控與管理。實(shí)現了工作流管理系統參考模型里的接口2和5。
3. jPDL核心庫
jPDL核心庫是一個(gè)單獨的JAR包，可以嵌入到目標應用中執行，它包括了：
· 流程倉庫：解析jPDL流程定義文件并存儲讀??；
· 流程引擎：對流程定義進(jìn)行初始化和調度執行，節點(diǎn)的運行期行為與jPDL里定義的節點(diǎn)類(lèi)型一一綁定；
· 任務(wù)管理：生成任務(wù)節點(diǎn)所對應的工作項，管理工作項的生命周期（初始化、分配執行者、執行、掛起、結束、終止）；
· 事件管理：發(fā)布案例和任務(wù)的開(kāi)始、結束事件，通過(guò)監聽(tīng)者模式調用相應的事件處理器；
· 異步執行機制：通過(guò)線(xiàn)程實(shí)現了Job Executor，進(jìn)行異步工作的處理，這些工作包括了時(shí)間處理、異步動(dòng)作。
· 身份組件模型：實(shí)現了一套簡(jiǎn)單的身份組件模型，包括了組、用戶(hù)和權限。
通過(guò)調用自定義Java代碼實(shí)現了對外部應用的調用，從而實(shí)現工作流管理系統參考模型里的接口3。
jBPM3是一個(gè)輕量級的嵌入式工作流系統。它在Java社區的成功得益于兩個(gè)方面：一是嵌入式，這降低了使用工作流的門(mén)檻；二是對開(kāi)發(fā)人員友好，這表現在易讀的jPDL、流程的可測試性(Eclipse插件)以及節點(diǎn)行為的可擴展性，我們可以非常容易的在流程運行中加入自己定制的行為（通過(guò)事件處理器和Action）。jBPM3面向開(kāi)發(fā)人員，它解決的問(wèn)題是流程的自動(dòng)化，它的影響力集中在Java開(kāi)發(fā)社區，是一個(gè)完整的工作流系統實(shí)現。
與jBPM3相比，jBPM4最大的變化是引入了流程虛擬機（PVM），同時(shí)增加了BPMS的特性。jBPM4不再滿(mǎn)足于工作流系統的定位，開(kāi)始向BPMS努力。
1. 為什么引入流程虛擬機
盡管jBPM3在Java社區取得了很大的成功，但是有一件事始終被人們詬病，那就是它不支持流程語(yǔ)言規范，從最開(kāi)始的XPDL、BPEL到后來(lái)的BPMN，它采用了自定義的jPDL。在jBPM3中，節點(diǎn)的運行期行為與jPDL里定義的節點(diǎn)類(lèi)型是一一綁定的，這造成了流程引擎與特定流程語(yǔ)言的綁定，要支持其他的流程語(yǔ)言變得困難。于是在jBPM4中，jBPM提出了流程虛擬機的概念，即流程引擎與流程語(yǔ)言解耦，通過(guò)一套通用的流程模型并配以可定制的節點(diǎn)運行期行為實(shí)現了對多流程語(yǔ)言的支持。流程虛擬機帶來(lái)的好處是多方面的：第一也是最重要的是jBPM4支持了BPMN。
第二是實(shí)現了基于流程組件的流程引擎，流程圖(語(yǔ)言)與實(shí)現解耦，我們使用通用編程語(yǔ)言實(shí)現節點(diǎn)運行期行為，稱(chēng)之為流程組件，通過(guò)將流程圖與流程組件掛接，避免了圖的損耗。在這一點(diǎn)上，Tom Baeyens對BPMN到BPEL的轉換提出了一針見(jiàn)血的批評：BPMN和jPDL以及XPDL都是基于圖的，而B(niǎo)PEL是基于塊的，這造成了當將業(yè)務(wù)人員使用BPMN所建立的流程模型向BPEL執行模型進(jìn)行轉換時(shí)，出現許多的不匹配，最初的流程模型會(huì )扭曲變形。而扭曲的后果就是業(yè)務(wù)人員與開(kāi)發(fā)人員之間的協(xié)作困難，這影響了流程從業(yè)務(wù)到技術(shù)的實(shí)現。
第三個(gè)好處是我們可以定義領(lǐng)域特定語(yǔ)言（DSL），在特定的應用里，采用DSL約定并隱藏了大部分的技術(shù)細節可能做到業(yè)務(wù)人員對執行流程的直接修改，例如企業(yè)文檔管理里的審批流程。
2. BPMS特性的加入
這表現在以下三個(gè)方面：第一是支持了BPMN，BPMN已經(jīng)成為業(yè)務(wù)人員的流程建模標準；第二是引入了Signavio作為面向業(yè)務(wù)人員的Web建模器；第三是在已有的Web管理控制臺加入了對案例和任務(wù)的統計功能。jBPM4的組件如下圖3所示：
圖3：jBPM4組件
和jBPM3一樣，jBPM4依然是輕量級的、可嵌入的工作流系統。相比jBPM3，它將業(yè)務(wù)人員作為最終用戶(hù)之一，增加了部分BPMS特性，同時(shí)PVM的引入使得它的可擴展性得到了極大的增強，我們甚至可以定義自己的DSL。
在BPMS特性里我們提到了應該避免業(yè)務(wù)人員的流程建模轉換到IT系統時(shí)受到損耗，最理想的情況是業(yè)務(wù)人員與開(kāi)發(fā)人員共用一個(gè)流程模型，業(yè)務(wù)人員能夠直接對流程進(jìn)行調整（在特定應用中，通過(guò)DSL是可以做到的）；其次是通過(guò)BPMS將業(yè)務(wù)人員的模型與實(shí)際執行的技術(shù)模型關(guān)聯(lián)起來(lái)（很多商業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)做到了這一點(diǎn)，在A(yíng)ctiviti5中我們也會(huì )看到這一點(diǎn)），業(yè)務(wù)人員、開(kāi)發(fā)人員以及運營(yíng)團隊之間能夠做到很好的協(xié)調；最差是業(yè)務(wù)人員與開(kāi)發(fā)人員各自為政，獨立維護各自的流程模型，并且模型之間存在極大的不匹配，此時(shí)流程的迅速變化基本上是奢望。
目前jBPM5剛剛發(fā)布了第一個(gè)候選發(fā)布版本，jBPM5基本上完全拋棄了jBPM4的代碼，所有代碼全部來(lái)自原先的Drools Flow。Drools Flow最初被用來(lái)解決規則執行順序的問(wèn)題。其實(shí)從Drools Flow開(kāi)始支持BPMN時(shí)起，我們已經(jīng)預感到它與jBPM的競爭關(guān)系。
jBPM5依舊定位為輕量級的可嵌入的工作流系統。在jBPM5的特性里，有這么兩條引人關(guān)注：一是引入了Guvnor作為流程倉庫，這解決了流程的可視化問(wèn)題，流程定義作為資源被管理，我們可以對流程定義進(jìn)行可視化管理以及全文檢索（Guvnor使用了Jackrabbit作為了其存儲實(shí)現，但我們的經(jīng)驗表明Jackrabbit在大數據量情況下性能存在嚴重問(wèn)題）；第二是規則引擎(Drools Expert)、事件處理引擎(Drools Fusion)與流程引擎的合三為一，這是jBPM5最讓人期待的地方。jBPM5的組件如下圖4所示：
圖 4：jBPM5組件
規則引擎在流程中的應用已經(jīng)非常廣泛了，我們這里說(shuō)說(shuō)事件處理引擎。
事件處理引擎是業(yè)務(wù)活動(dòng)監控（BAM）的基礎，BAM的功能及執行過(guò)程，如下：
· 捕獲：BAM捕獲各種事件（通過(guò)消息監聽(tīng)器、適配器、代理等）。這些事件來(lái)自應用、系統軟件、外部交易伙伴。消息是BAM的核心——它們反應底層業(yè)務(wù)流程的狀況。
· 過(guò)濾：BAM過(guò)濾掉沒(méi)有直接后果的事件，在很多情況下由支持事件流處理（Event Stream Processing，簡(jiǎn)稱(chēng)ESP）或復雜事件處理（Complex Event Processing，簡(jiǎn)稱(chēng)CEP）引擎來(lái)進(jìn)行過(guò)濾。
· 分析：BAM根據分析模型和規則將相關(guān)事件聯(lián)系起來(lái)。
· 警告：BAM向用戶(hù)提出警告，以便用戶(hù)在必要時(shí)進(jìn)行控制。
如上所示，BAM的執行過(guò)程包含四個(gè)步驟，而前三個(gè)步驟都是對事件進(jìn)行相關(guān)的處理（捕獲事件、過(guò)濾事件、分析事件、關(guān)聯(lián)事件），因此在大多數BAM的技術(shù)實(shí)現方案中，都基于CEP和ESP的引擎來(lái)實(shí)現BAM的功能。
與jBPM4相比，jBPM5對PVM的放棄也帶來(lái)了幾個(gè)不小的問(wèn)題：第一是對開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)只支持BPMN，不再支持jPDL（當然提供了遷移工具）；第二是流程執行的可擴展性回到了jBPM3的年代，僅僅支持自定義動(dòng)作（相當于jBPM3里的Action）。此外，Web建模器由Signavio替換為了Oryx Designer。
總而言之，jBPM5通過(guò)引入流程倉庫和BAM繼續向BPMS邁進(jìn)（目前的進(jìn)展是與流程倉庫的集成還未完成，BAM基于日志進(jìn)行分析），同時(shí)，由于不再支持PVM和jPDL，帶來(lái)了流程擴展性的降低和社區開(kāi)發(fā)人員的未來(lái)流失。
Activiti5是Tom Baeyens加入Alfresco后推出的新的基于jBPM4的開(kāi)源工作流系統，已發(fā)布第一個(gè)版本。Activiti的開(kāi)發(fā)團隊相比與jBPM強大了許多，有23位核心開(kāi)發(fā)者。當然這也是由于activiti規劃的功能所致：包括核心引擎、Web的流程建模器、協(xié)作工具Activiti Cycle、Activiti Probe、Activiti Explorer、與Spring的集成、與Mule的集成等。
圖 5：Activiti5的組件
如上圖所示，Activiti5由三種類(lèi)型的組件組成，分別是：專(zhuān)用工具（Dedicated Tools）、內容存儲工具（Stored Content）和協(xié)作工具（Collaboration Tool）。
專(zhuān)用工具包括以下：
· Alfresco—Alfresco公司的企業(yè)級內容管理產(chǎn)品
Alfresco 是一個(gè)開(kāi)源的、企業(yè)級的內容管理系統，功能包括：文檔管理、協(xié)作、記錄管理、知識庫管理、Web內容管理等功能。Alfresco與Activiti的深入集成實(shí)現了流程及相關(guān)文檔的可視化。更重要的是Alfresco支持組織模型，能夠提供在組織結構內進(jìn)行不同層次之間的流程導航。
· Activiti Modeler—建模器
基于開(kāi)源Signavio Web流程編輯器的一個(gè)定制版本，提供了對BPMN2.0圖形化規范的支持，建模后的流程以文件格式進(jìn)行存儲。
· Activiti Designer—Eclipse插件形式的建模器
· Activiti probe—管理及監控組件
對流程引擎運行期實(shí)例提供管理及監控的Web控制臺。包含部署的管理、流程定義的管理、數據庫表的檢視、日志查看、事務(wù)的平均執行時(shí)間、失敗多次的工作等功能。
· Activiti Explorer—任務(wù)管理組件
提供任務(wù)管理功能和對案例、任務(wù)基于歷史數據的統計分析（報表）功能。Web應用程序。
內容存儲工具：包括了文檔倉庫、模型倉庫、SVN倉庫、MVN倉庫和Activiti引擎。其中文檔倉庫、SVN倉庫和MVN倉庫三個(gè)組件為協(xié)作工具（Activiti Cycle）提供底層的支撐。Activiti引擎則是以前的PVM。
協(xié)作工具：與jBPM4相比，Activiti5最令人矚目的特性就在于它的協(xié)作工具組件。
Activiti Cycle完全是一種新類(lèi)型的BPM組件。它是一個(gè)用來(lái)促進(jìn)業(yè)務(wù)人員、開(kāi)發(fā)人員和IT運營(yíng)人員協(xié)作的Web應用程序。 在現實(shí)的場(chǎng)景中，業(yè)務(wù)文檔有業(yè)務(wù)人員所持有，而軟件程序由開(kāi)發(fā)團隊所管理，被部署的軟件應用則被IT管理人員所管理，三者之間不能很好的協(xié)作。我們可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景，業(yè)務(wù)經(jīng)理用文檔來(lái)維護需求和visio格式的流程圖，開(kāi)發(fā)人員管理可執行的流程和大量的Java源文件而IT維護人員則管理部署在Tomcat中的.war文件和存儲在A(yíng)ctiviti數據庫中的流程。
圖 6：Activiti cycle協(xié)作組件邏輯示意圖
Activiti Cycle通過(guò)BusinessLink將與流程相關(guān)的業(yè)務(wù)人員、開(kāi)發(fā)團隊與IT維護人員關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現他們之間的協(xié)作。
總而言之，與jBPM4相比，Activiti5目前最重要的增強就是實(shí)現了流程的可視化以及創(chuàng )新的Activiti Cycle協(xié)作組件，此外，通過(guò)與Mule的集成加強了其集成能力。其對PVM的保留使其繼承了jBPM4強大的可擴展能力，對jBPM的老用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這是向其遷移的重要理由。
jBPM3是一個(gè)完整的工作流系統實(shí)現，面向開(kāi)發(fā)人員，目的在于簡(jiǎn)化對組織核心流程進(jìn)行支撐的軟件創(chuàng )建，不支持標準。
jBPM4引入PVM，使其擁有更強大的擴展性，同時(shí)增加BPMS特性，這些特性包括了對BPMN的支持、面向業(yè)務(wù)人員的Web建模器和簡(jiǎn)單統計分析功能的加入。
jBPM5基于原先的Drools Flow，支持BPMN，通過(guò)與Drools的合并支持BAM，通過(guò)內容倉庫增加對流程可視化的支持。由于放棄了jBPM4的PVM，引擎的可擴展性受到損害，并且不再支持jPDL。
Activiti5基于jBPM4，與Alfresco的集成增加了其流程可視化與管理能力，同時(shí)通過(guò)創(chuàng )新的Activiti Cycle協(xié)作組件支持流程相關(guān)人員之間的協(xié)調，最后，它加強了集成能力。
對于工作流應用或者jBPM3、jBPM4的老用戶(hù)，建議轉向Activiti5。
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