最近进行的一次技术选型（工作流引擎）及相关知识介绍

前言

最近有个新项目，需要实现类似工作流引擎的效果，如果不知道是啥，看完本文就懂了。

公司内其实也有些自研的，可能就是不像开源的这些那样，还支持这个那个规范，都是基于需求定制开发的，扩展性稍微差点。

所以，这次其实几个同事，分工调研了几个开源的和公司内的，开源的包括activiti、flowable、camunda，我这边主要调研了flowable、camunda，同事调研了activiti和公司内部的。

最终看下来，我们的需求，其实不需要用到这么复杂的开源框架，公司内的一个框架更符合一些。开源的框架，会建很多表，表也不符合公司内的建表规范，所以还需要阅读源码，去改造之类的，也比较麻烦。会引入很多jar包，总体来说，还是比较重。

文末有几个引擎的对比，大家有兴趣可以看看，也可以加我微信和我探讨（只花了两天时间，可能也了解得也比较粗略）。

最终来说，技术还是服务于需求的，不是因为框架牛逼就硬上，合适最重要。

先说说uml和omg

学过软件工程的同学，肯定知道uml，全称Unified Modeling Language，统一建模语言。建模，为啥要建模，因为软件研发过程较为抽象，一个需求来了，肯定要先分析分析，建个模（通俗就是：画个图），但是每个人画出来的图都不一样，比如uml里用一个小人来表示用户，有的人就不愿意用小人。所以，为了业界内人士沟通交流更方便，就定义了一套标准，每种图应该怎么画，包含了哪些部分。

比如uml包含了如下类型的图，每种图里，都有固定的图例来代表固定的意思（仅部分）：

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ok，大家明白了uml，我再说说omg是啥，omg是个标准化组织，致力于提出uml这样类似的标准，和业界的公司进行讨论交流，各公司的人、学术界的人、omg的人，共同讨论，提出一个大家都能接受的方案，然后大家就按照这个标准来进行实现。

世界上的标准化机构很多，omg手里拿出来的，现在广为使用的，被iso采纳的，有如下几个。

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主要就是uml和bpmn，注意，没有xml（图里右上角那个是xmi）。

bpmn

图形规范

bpmn（Business Process Model And Notation）是啥，也是一种建模语言，和uml类似，就是规定：xxx，用这个来表示，yyy，用那个来表示。

bpmn主要是对工作流进行建模，大家公司里的oa系统，基本就是工作流的典范，比如下面这样一个用户请假流程，就是遵循bpmn规范的。

这个图里，哪些地方用空心圆，哪些地方是矩形，哪些地方用菱形，都是有讲究，这就是bpmn规范里定义的。

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xml规范

bpmn对图形有规范，对图形背后的存储格式也有定义，这个图，最终会转化为一份xml，这份xml也是遵循特定的schema的。

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上图这个xml，就是遵循omg官方的schema，里面最外层是一个process元素，里面的元素则只能是startEvent、sequenceFlow等。

这样标准化了之后，业界各个厂商，就可以各自开发一套实现，只要这套实现，最终能生成上面这样的xml，那就是符合bpmn的，拿这份bpmn文件到其他厂商那里，其他厂商的程序也能正确解析该文件，因此就实现了互联互通，这就是标准的力量。

bpmn版本历史

主要是4个版本，现在业界基本都是基于2010年的最新版本2.0进行实现，也就是bpmn2.0

VERSION	ADOPTION DATE	URL
2.0	十二月 2010	About the Business Process Model And Notation Specification Version 2.0
1.2	一月 2009	About the Business Process Modeling Notation Specification Version 1.2
1.1	一月 2008	About the Business Process Modeling Notation Specification Version 1.1
1.0	三月 2007	About the Business Process Model And Notation Specification Version 1.0

bpmn 2.0的业界实现

实现还是挺多的，近10多个。现在大家比较用得多的，还是红框的几个，Activiti、Camunda、Flowable、jBPM。

这些实现，互相有些关系，就像log4j的维护人后来又创建了logback一样。

目前主要就是在 Camunda/flowable 6/ activiti里面去选择。

flowable 内嵌模式快速了解

创建maven工程(文末有代码)

如果一上来，直接就开始比较各框架的差异，大家由于对其中任意一个都不了解，所以也没法参照。这里先讲一下flowable框架（目前最先了解这个框架）。

flowable 引擎，支持两种运行模式，一种是内嵌到业务服务中，咱们先讲这种。

先建一个普通的maven工程，加入flowable引擎的依赖以及h2内嵌数据库的依赖（正式项目会换成mysql等持久化数据库）

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.flowable/flowable-engine --><dependency><groupId>org.flowable</groupId><artifactId>flowable-engine</artifactId><version>6.7.2</version></dependency><dependency><groupId>com.h2database</groupId><artifactId>h2</artifactId><version>1.4.192</version></dependency>

创建流程引擎实例

以下，先创建一个引擎实例出来：

import org.flowable.engine.ProcessEngine;
import org.flowable.engine.ProcessEngineConfiguration;
import org.flowable.engine.impl.cfg.StandaloneProcessEngineConfiguration;public class HolidayRequest {public static void main(String[] args) {ProcessEngineConfiguration cfg = new StandaloneProcessEngineConfiguration().setJdbcUrl("jdbc:h2:mem:flowable;DB_CLOSE_DELAY=-1").setJdbcUsername("sa").setJdbcPassword("").setJdbcDriver("org.h2.Driver").setDatabaseSchemaUpdate(ProcessEngineConfiguration.DB_SCHEMA_UPDATE_TRUE);ProcessEngine processEngine = cfg.buildProcessEngine();}}

接下来，我们就可以往这个引擎实例上部署一个流程xml。比如，假设我们最终想建立一个员工请假流程，那么，我们可以通过各种办法（如flowable自带的web-ui拖拽的方式或手动创建xml等），来建立一个下面这样的，符合bpmn2.0规范的流程定义xml（holiday-request.bpmn20.xml）。

<?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:activiti="http://activiti.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"/>--><userTask id="approveTask" name="Approve or reject request" activiti:candidateGroups="managers"/><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"activiti:class="org.example.CallExternalSystemDelegate"/><sequenceFlow sourceRef="externalSystemCall" targetRef="holidayApprovedTask"/><!--        <userTask id="holidayApprovedTask" name="Holiday approved"/>--><userTask id="holidayApprovedTask" name="Holiday approved" activiti:assignee="${employee}"/><sequenceFlow sourceRef="holidayApprovedTask" targetRef="approveEnd"/><serviceTask id="sendRejectionMail" name="Send out rejection email"activiti:class="org.flowable.SendRejectionMail"/><sequenceFlow sourceRef="sendRejectionMail" targetRef="rejectEnd"/><endEvent id="approveEnd"/><endEvent id="rejectEnd"/></process></definitions>

这个xml是不是比较抽象？这个xml就类似于一种标准格式，就像java的class文件一样，实现跨平台的效果。

该xml对应的流程图如下：

接下来，我们就把这个文件，传给流程引擎，让它基于该文件，创建一个工作流。

RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
Deployment deployment = repositoryService.createDeployment().addClasspathResource("holiday-request.bpmn20.xml").deploy();

创建后，实际就写到内存数据库h2了，此时，我们还可以把它查出来

ProcessDefinition processDefinition = repositoryService.createProcessDefinitionQuery().deploymentId(deployment.getId()).singleResult();
System.out.println("Found process definition : " + processDefinition.getName());

创建工作流实例

工作流实例，一开始需要一些输入参数，员工不是需要请假吗，我们就需要：员工姓名、请假天数、事由等。

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();RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();Map<String, Object> variables = new HashMap<String, Object>();
variables.put("employee", employee);
variables.put("nrOfHolidays", nrOfHolidays);
variables.put("description", description);

ok，参数准备好了，就准备传给工作流了：

ProcessInstance processInstance =runtimeService.startProcessInstanceByKey("holidayRequest", variables);

此时，就会根据流程定义里的：

<userTask id="approveTask" name="Approve or reject request" activiti:candidateGroups="managers"/>

创建一个任务，任务有个标签，就是candidate group，这里是manager，可以猜得出，是给manager建了个审批任务。

manager查询并审批任务

以下，基于manager查询任务：

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());
}

我们可把任务打印出来看看：

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?");

审批任务：

boolean approved = scanner.nextLine().toLowerCase().equals("y");
variables = new HashMap<String, Object>();
variables.put("approved", approved);
taskService.complete(task.getId(), variables);

这里就是把全局变量 approved，设为了true，然后提交给引擎。引擎就会根据这里的变量为true还是false，走不同分支。对应了：

回调用户代码--用户开始休假

上面审批后，就会进入下一个节点：休假。

<serviceTask id="externalSystemCall" name="Enter holidays in external system"activiti:class="org.example.CallExternalSystemDelegate"/>

这里有个class，就是需要我们自己实现的。

然后，基本流程就自己走完了。

flowable rest-api模式

简介

上面那种，是其作为一个jar，内嵌到我们的程序里，创建引擎对下。由我们业务程序去驱动引擎的运行。引擎和业务代码在同一个进程。

其实，flowable也可以作为一个独立服务运行，提供rest-api出来，这样的话，非java语言的开发者也可以使用该引擎了。

这个只需要我们下载官方的zip包，里面有个rest的war包，我们丢到tomcat里运行。

上传工作流定义xml文件，部署工作流

如果要实现上面java-api那样的功能，我们就需要调接口来实现

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下面就开始启动工作流：

其他接口就不一一展示了。可以参考文档。

flowable-ui,通过web ui进行流程xml建模

上面手工建立xml，还是比较累的，我们可以通过其提供的web ui来建模，省点力气。（不过也不是很好用，各种名词比较费解，大家可能还是要自己做一套前端界面，调用自己的接口，来生成一个xml文件）

上面的rest那一节，tomcat里就部署了一个flowable-ui的。

就可以通过下面这样的方式来建模。

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其他方面

活跃程度：activiti是最活跃的，activiti （非常活跃，一天一个alpha版本）> camunda(一个月一个alpha版本) > flowable（几个月或半年一个版本）

依赖：会引入37个jar包，当前最新的6.7.2版本

mysql：核心建表语句为7张，历史表5张；程序运行后，结果有47张表，具体原因暂时没去研究

持久层框架：写mysql表时，使用mybatis

引擎对比

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