BPMN2.0解析

Posted 2023-04-30

参考技术A   BPMN(Business Process Model and Notation)，业务流程建模和标注。 Notation是BPMN的核心，即使用图形来表达业务流程。另外，BPMN是由OMG组织维护的一个公开的标准，与任何特定商业组织或工具是没有关系，无需为此付费。
BPMN和传统的流程图的区别如下：
MN是一个正式的规范，各种图标、元件是有准确的含义和使用规范。
BPMN可以描述基于事件触发的行为，比如响应超时、外部系统无法提供服务等。
BPMN 标准发展版本历史如下。BPMN2.0在1.x基础上新增了元模型、存储、交互、执行。

  BPMN1.x被大多数的建模工具和BPMS厂商所支持。但是， BPMN1.x只是一些建模符号，不支持元模型，不支持存储和交换，也不支持执行。那么围绕着BPMN1.x的存储、交换和执行，必然会产生新的竞争，所以主角换成了XPDL、BPEL和BPDM。
  XPDL作为WfMC(工作流管理联盟)提出的流程定义语言规范，本身就是一个元模型，可以存储，并且具备执行语义。如今有超过80个的不同公司的产品使用XPDL来交换流程定义，同时也有一些厂商在自己提供的BPMN工具中使用了XPDL作为交换和存储格式。
  为了抗衡XPDL，OASIS组织(包括几个大的平台公司，Microsoft、 BEA、 IBM、 SAP 、Sun、Oracle)开发了BPEL规范。但BPMN到BPEL的转换存在着先天上的缺陷，原因是BPMN是基于图的，而BPEL是基于块的。这个缺陷导致有些BPMN建模的流程无法映射到BPEL，两者的双向工程更是存在问题。这个缺陷成为人们反复诟病的对象。许多支持BPEL的产品为了解决这一问题，不得不在用户建模时做出种种限制，让用户绘制不出无法转换的模型。
  而BPDM（业务流程定义元模型）则是OMG组织自己提出来解决BPMN存储和交换问题的规范。于2007年7月形成初稿，2008年7月被OMG最终采用。BPDM是一个标准的概念定义，用来表达业务流程模型。元模型定义了用来交换的概念，关系和场景，可以使得不同的建模工具所建模出来的流程模型进行交换。BPDM超越了BPMN和BPEL所定义的业务流程建模的要素，它定义了编排和编制。
  三者的竞争关系似乎还将继续，但BPMN2.0出现了。BPMN2.0相比BPMN1.x，最重要的变化在于其定义了流程的元模型和执行语义，即它自己解决了存储、交换和执行的问题，BPMN由单纯的业务建模重新回归了它的本源，即作为一个对业务人员友好的标准流程执行语言的图形化前端。BPMN2.0一出手，竞争就结束了，XPDL、BPEL和BPDM各自准备回家钓鱼。看起来胜利者似乎是BPMN，但看看BPMN2.0的领导者，就会发现最后的胜利者还是IBM，Oracle和SAP这些大厂商们，他们提交的草案明确要赋予BPMN2.0以执行语义，这迫使BPDM团队撤回了其提交，并将他们的提议与BPDM团队想法合并，这就是BPMN2.0最后内容的由来。

BPMN官网： http://www.bpmn.org

使用一个简单的订单处理的业务流程为例，简要的说明BPMN的作用。
基本形状：

用户任务(User Task)
用户任务表示需要人来执行的任务，有一个输入和一个输出。

服务任务(Service Task)
Service Task是一个自动活动，它会调用一些服务， 比如web service，java service等等，必须有一个输入和一个输出。

脚本任务(Script Task)
脚本任务时一个自动活动，当到达这个任务的时候流程引擎会执行一个脚本。必须有一个输入和一个输出。支持的脚本语言有Java，JavScript，XPath1.0，mvel。

脚本任务与服务任务的区别。服务任务一般用来处理和外部服务之间的交互。脚本任务只用来执行一些简单的逻辑。

规则任务(Business Rule Task)
规则任务用来执行使用Drools定义的规则集，规则集通过ruleflow-group来识别。

唯一网关(Exclusive Gateway)
用一个内部包含X的菱形表示。

Diverging(发散)
表示只有一个外向顺序流被执行。在执行时，必须确保至少一个外向顺序流上面的条件为true。

Converging(会聚)
每个入口顺序流执行完成之后，都会触发一次唯一网关后面的顺序流。

并行网关(Parallel Gateway)

Diverging(发散)
表示多个外向顺心流会同时执行。
Converging(会聚)
等待所有的入口顺序流完成之后，才会触发出口顺序流。

包含网关(Inclusive Gateway)

Diverging(发散)
只要外向顺心流上面的条件为true，则都会被执行。
Converging(会聚)
等待所有的active入口顺序流完成之后，才会触发出口顺序流。

空启动事件: 表示没有指明触发者。子流程必须有一个空启动事件。
消息启动事件: 由外部消息来触发流程的执行。
定时器启动事件: 由时间来触发流程的执行。

结束事件
使用粗线圆表示，意味着流程的一个顺序流的结束。和启动事件不一样，在一个流程中出现多个结束事件是非常常见的。

空结束事件
表示流程中一个路径的结束，不返回任何结果。
消息结束事件
表示流程中一个路径的结束，并发送一个消息。
Terminate结束事件
结束整个流程的执行，即使有并行路径在执行。

artifact表示没有执行语义，也就是说对流程的执行没有任何影响。BPMN中有两种artifact，注释和分组。

注释(Text Annotation)
用于对流程图中的元件进行解释说明。

分组(Group)
用带虚线的矩形框表达，本质上没有任何执行相关的含义。

BPMN这点事-BPMN扩展元素

什么是BPMN扩展元素？我们为什么要从BPMN元素中界定出一个扩展元素的子集？BPMN扩展元素是我们平时使用频率不高的BPMN元素，这些元素更多的面向开发人员而不是业务人员，它们强调流程执行的细节，例如对事件子流程和事务性子流程的定义和对更多具有具体执行语义事件类型的定义。BPMN扩展元素使BPMN变得复杂，它关注流程的执行层面。对于BPMN扩展元素，我们的观点是大概知道它们所表达的语义即可，需要时再查规范。

BPMN扩展元素包括了这些元素，如下图红色部分所示：

 

• 两种子流程：事件子流程（EventSub-Process）和事务性子流程（Transaction）；
• 八种事件：条件事件（ConditionalEvent）、链接事件（Link Event）、多重事件（Multiple Event）、并行多重事件（Parallel Multiple Event）、出错事件（Error Event）、补偿事件（CompensationEvent）、取消事件（Cancel Event）和升级事件（Escalation Event）；
• 四种网关：包容性网关（Inclusive）、复杂网关（Complex）、排他事件网关-实例化（ExclusiveEvent-based Gateway-instantiate）和并发事件网关-实例化（Parallel Event-based Gateway-instantiate）；

 

图10?52BPMN的扩展元素

         BPMN扩展元素全部是流对象元素，在下面的小节中，我们将按照活动、事件和网关的顺序展开，同时，在活动里，我们会首先讨论活动的内部循环和多实例行为。

10.3.3.1        活动

内部循环和多实例行为

在实际生活中，我们经常需要重复执行某项任务直至满足一定的条件为止。例如，作为作者，我们需要不断的修改稿子直到编辑认可为止；作为顾客，我们与装修公司的合同里写到：装修不达到要求就不付款。

存在两种类型的循环：一种是类似于程序语言里的“while”，先判断是否满足循环的条件，如果满足才执行，然后再判断循环；一种是类似于程序语言里的“do while”，先执行，然后再判断是否满足循环的条件，如果满足就再循环。活动的内部循环行为实现了工作流控制模式里的结构化循环模式（WCP_21）。

图10?53活动的循环行为

         与活动的内部循环产生一个活动实例重复执行相比，活动的多实例行为会产生多个活动实例，这些活动实例可以并行执行也可以顺序执行。更加复杂的情况请参考工作流控制模式里的多实例模式。

图10?54活动的多实例行为

子流程

         扩展元素里的子流程有两种：事件子流程和事务性子流程。

         事件子流程被嵌入到子流程里使用，处理子流程执行过程中发生的事件，我们使用虚线框标识事件子流程，它需要由一个事件触发器触发，根据不同的行为，事件子流程又分为中断和非中断两种，中断事件子流程中断父流程的执行，非中断事件子流程与父流程一同执行，我们使用两种不同的开始事件类型来区分这两种事件子流程的行为：中断事件子流程的开始事件（实线圆圈）与非中断事件子流程的开始事件（单虚线圆圈）。

图10?54事件子流程

事务性子流程具有ACID属性，它具有三个输出：

 

• 成功完成（SuccessfulCompletion）：事务成功完成，我们使用一个顺序流连接成功后的后续活动；
• 失败完成（Failed Completion）：事务执行不成功被取消，事务回滚，所有定义有补偿活动的活动都被补偿，我们使用一个取消捕获事件来连接事务取消后的后续活动；
• 严重异常（Hazard）：事务执行过程中系统出现严重的异常，事务无法回滚，活动无法补偿，我们使用一个异常捕获事件来处理这种严重的情况，通常我们会继续抛出异常或者通知上一级流程进行处理。

 

 

图10?56事务性子流程