修房子

在小牧老家农村，小时候总是看到村里有人在修房子。每次看到有人修房子的时候，他就会爬到房子面前的沙粒堆上去，翻找随着沙子一起被挖出来的贝壳。虽然也不知道拿来干嘛，不过总觉得收集贝壳很好玩。
小牧也喜欢看他们修房子。修房子的时候，专业的修房师傅会指导工人如何一步步修房子。第一步，首先要打地基，把地基打的牢牢的。第二步是浇筑地梁。在地基上面浇筑房子的核心骨架。第三步是盖造房子的主体结构，基本是修出了房子的框架外形了。第四步是封顶，考虑水电走向、防水等[1]。
那么，可以看到修房子是有一个标准流程的，工人们会按照流程一步步去修房子，这样才能保证房子能够修的结实可靠。

工作流

上面的例子只是简单地说明了流程。生活中处处存在各种流程，有简单的，有复杂的。比如办事流程，不仅仅需要严格遵守办事流程顺序，还需要保证办事员具有办事权限，特殊情况还需要保密、不可回退流程等。因此过程管理其实是非常重要且广泛存在的。
同样在软件领域，我们依然有很多流程。同样可举个栗子。小牧是搞云计算的，假如用户现在要准备创建一台虚拟机了，那么也存在一系列的流程，比如首先要进行权限验证，金额验证、参数验证，判断是否运行创建虚拟机；允许创建后需要进行存储资源申请、网络资源，还需要考虑物理集群等一系列问题，最后才是真正地创建虚拟机，返回给用户使用。在这个VM创建流程中，任何一步都不能出错，即使出错，每个步骤也有相应的处理方法，比如回滚或者退出报错。
在软件业务中，存在非常多复杂的流程，也叫工作流 。那么如果对于流程，每个都需要程序员去做流程控制、监控等工作，那就会造成冗余的工作。因此大佬们也做出了很多知名的流程控制框架，如JBPM和Activiti等工具。在这里呢，我们也设计一个简单我们自己的流程管理引擎，做一个小玩具。基本的设计思路参考ZStack的FlowChain结构[2]，但是便于理解有一些改动。

基本介绍

图1 为小牧画的一个示意图。Task，也就是一个任务。一个流程里面多个任务，比如“修房子”对应打地基、修框架等等多个任务。而操作员，也就是具体执行流程的部分，操作员只有执行了当前手里的任务后，才会接收下一个Task。当然执行可以多线程多操作员一起执行，但是这里我们简化问题，设计为只有一个操作员，单条流水线线性执行Task。

图1 工作流示意图
从图中可以看出，这个流程中有两个重要的组成部分。

• 任务Task，包含任务的运行信息，具体该task的运行方法
• 传输带，用于存放需要执行的task序列
• 操作员，运行task，根据task中的信息进行处理

因此如果我们要设计实现工作流引擎的话，首先是需要对这三个基本的组件进行设计。接下来分别介绍。

任务Task

Task为具体的一个工作步骤。要描述这个步骤，我们有几个需要考虑的点。

最基本的是需要知道这个任务要执行什么。因此我们可以定义一个run（）方法。
当任务运行失败怎么办？因此我们要定义一下运行失败的处理方式，是否回滚rollback，以及rollback的具体操作。
因此我们更希望控制Task的具体操作，因此设计一个Task接口。

public interface Task{void run(Map data);   //任务的运行操作void rollback(Map data);   //任务的回滚操作
}

run函数为任务运行的具体执行流程。rollback为任务回退的时候的运行流程。有了这两个操作接口，那么操作员在拿到任务之后，就能去操作了。

操作员

操作员具体执行任务，根据任务设计好的run和rollback方法来执行。除了直接执行任务的功能外，操作员还需要从流水线上取出任务。因此操作员的描述如下：

public interface TaskOpera