基于UML的工作流管理系统分析

引言
随着社会生产的流程化，工作流起着越来越重要的作用。根据 WFMC 的定义，工作流（Workflow）就是自动运作的业务过程部分或整体，表现为参与者对文件、信息或任务按照规程采取行动，并令其在参与者之间传递。简单地说，工作流就是一系列相互衔接、自动进行的业务活动或任务。本文将详细介绍基于UML的工作流管理系统分析与建模。
1 工作流概述
对工作流的研究起源于二十世纪七十年代，受网络的局限性，最初的工作流系统主要以企业内部的文档处理为主。到了二十世纪九十年代，随着Inte.net 技术的发展及应用，促进了电子商务应用的极大发展，使得公司与公司之间、公司内部部门之间以及子公司之间的业务相互处理成为可能，这为工作流的发展带来了很大的机遇和挑战。
根据国际有关组织的预测，随着电子商务的发展，以数据处理为中心的数据库产品已经进入稳定发展期，以业务过程处理为中心的工作流产品将进入高速发展期。在国内，随着企业管理的规范化和规模的不断扩大，企业的计算机管理将不仅仅停留在信息资源管理上，而将向更复杂的业务过程管理迈进。
为了实现组织目标，有关业务活动依时序或逻辑关系相互连接构成业务流程。在业务开展过程中，文档、信息或任务，依据组织规范在参与者之间传递、处理或执行。总体业务流程中，实现了基于计算机辅助处理而达到自动化的全部或部分称为工作流。也就是说，工作流是在计算机辅助下全部或部分自动执行的工作过程，该过程可运行于异质、分布的运行环境中，供多人协同工作。工作流服务器是供业务流程可视化设计、管理和控制业务流程的运行、并在实际执行过程中可动态修改业务流程的一种计算机软件平台。它使得快速开发、部署和运行企业业务管理系统、电子商务系统等成为可能。它也使得企业在复杂多变的市场环境中，为了快速适应市场的变化，在保存现有投资，现有系统不变的情况下，迅速调整业务或商务流程成为可能。如它可应用在：采购处理、各种申请、订单与报价处理、员工绩效考核、人事变动、贷款审批、索赔处理、B2B、电子商务等。
2 工作流管理系统概述
工作流管理系统是定义、创建和执行工作流的系统，它是一种特殊的计算机支持的协同处理（CSCW，Computer Supported CooperativeWork）软件系统。
工作流管理系统的产生
工作流管理系统（WfMS，WorkflowManagementSystem）是以计算机支持的分布式、协同工作业务流程的自动或半自动化为研究目标的软件系统。随着计算机网络，特别是Internet/Intranet 的迅猛发展和应用，计算机支持的分布式、协同工作的工作流系统在企、事业单位中的地位显得越来越重要，也有着广阔的前景。
工作流管理系统是定义、创建、执行工作流的系统。开发这类软件系统就是要协调分布式、协同处理的各个节点上的活动，按照预定义的控制流程进行执行，以达到对它们的自动执行和有效的管理。开发这类软件有很大的重复性，工作流管理系统就是将这类软件的公共的流程控制部分（工作流运行服务、引擎）、管理部分和其他公共部分抽象出来，形成一种软件开发平台，用户只需要将它们的控制流程描述出来，该平台软件就可对它们的控制流程进行自动执行和有效地管理，而不需要对每次不同的应用重复地开发。
不同工作流管理系统可以有不同的实现方法，不同的底层通讯机制，应用的范围也可能有很大的差距，但所有的工作流管理系统从用户的应用层上来看，通用工作流管理系统应该能够提供以下三个方面的功能支持：
首先是建造功能，即对工作流的业务流程及组成这些业务流程的活动进行定义和建模。
其次是运行控制功能，即在一定的运行环境下，负责创建、执行和控制工作流实例，激活相应的资源和应用，并完成过程中从一个活动到另一个活动的控制转移。它是整个工作流管理系统的核心部分。
最后是运行交互功能，即在工作流实例的运行中，工作流管理系统与工作流参与者（业务工作的参与者或控制者）及外部应用程序进行交互的功能。
由于信息技术的发展和日趋激烈的商业竞争，人们不再满足于独立、零散的办公自动化和计算机应用，而是需要综合的、集成化的解决方案。作为一种对常规性事务进行管理、集成的技术，WfMS 的出现是必然的。它可以改进和优化业务流程，提高业务工作效率；实现更好的业务过程控制，提高顾客服务质量；提高业务流程的柔性等。
3 工作流管理系统的组成
一个完整的工作流管理系统中主要包括如下七个部分的部件和数据。
a.过程定义工具
过程定义工具被用来创建计算机可处理的业务过程描述。它可以是形式化的过程定义语言或对象关系模型，也可以是简单地规定用户间信息传输的一组路由命令。
b.过程定义
过程定义（数据）包含了所有使业务过程能被工作流执行子系统执行的必要信息。这些信息包括起始和终止条件、各个组成活动、活动调度规则、各业务的参与者需要做的工作、相关应用程序和数据的调用信息等。
c.工作流执行子系统和工作流引擎
工作流执行子系统也称为（业务）过程执行环境，包括一个或多个工作流引擎。工作流引擎是WfMS 的核心软件组元。它的功能包括：解释过程定义，创建过程实例并控制其执行，调度各项活动，为用户工作表添加工作项，通过应用程序接口（API，Application Program Interface）调用应用程序，提供监督和管理功能等。工作流执行子系统可以包括多个工作流引擎，不同工作流引擎通过协作共同执行工作流。
d.工作流控制数据
指被工作流执行子系统和工作流引擎管理的系统数据，例如工作流实例的状态信息、每一活动的状态信息等。
e.工作流相关数据
指与业务过程相关的数据。WfMS 使用这些数据确定工作流实例的状态转移，例如过程调度决策数据、活动间的传输数据等。工作流相关数据既可以被工作流引擎使用，也可以被应用程序调用。
f.工作表和工作表处理程序
工作表列出了与业务过程的参与者相关的一系列工作项，工作表处理程序则对用户和工作表之间的交互进行管理。工作表处理程序完成的功能有：支持用户在工作表中选取一个工作项，重新分配工作项，通报工作项的完成，在工作项被处理的过程中调用相应的应用程序等。
g.应用程序和应用数据
应用程序可以直接被WfMS 调用或通过应用程序代理被间接调用。通过应用程序调用，WfMS 部分或完全自动地完成一个活动，或者对业务参与者的工作提供支持。与工作流控制数据和相关数据不同，应用数据对应用程序来讲是局部数据，对WfMS 的其他部件来说是不可见的。
术语解释