面向軟件工程的工作流管理系統(tǒng)研究

孫國志

摘 要：以工作流管理系統(tǒng)為管理模型參考，建立起面向軟件工程的管理模型基礎(chǔ)是目前軟件工程項(xiàng)目的重要研究內(nèi)容。文章主要探討了軟件工程和工作流管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容，并對面向軟件工程的工作流管理系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)例分析。

關(guān)鍵詞：軟件工程；工作流管理系統(tǒng)；研究分析

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）11-0063-02

為了提高軟件工程開發(fā)軟件的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，軟件企業(yè)應(yīng)該為軟件工程建立起一套方便管理的系統(tǒng)，根據(jù)規(guī)范去進(jìn)行軟件開發(fā)操作。雖然目前軟件市場上存在著軟件開發(fā)管理的模板，但這些模板遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠科學(xué)地管理軟件，因而軟件開發(fā)公司要對當(dāng)前的管理模式進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，改變原先以產(chǎn)品研發(fā)為核心的管理模式，轉(zhuǎn)向以過程為主的方式，建立工作流管理系統(tǒng)。

1 工作流管理系統(tǒng)概述

1.1 工作流管理系統(tǒng)定義

工作流管理系統(tǒng)是一個(gè)善于進(jìn)行過程管理的軟件系統(tǒng)，不是企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)而是企業(yè)為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行提供軟件支撐環(huán)境的系統(tǒng)。工作人員在系統(tǒng)工作之前預(yù)先設(shè)定好工作邏輯以方便進(jìn)行工作流實(shí)際工作，實(shí)現(xiàn)它預(yù)定完成工作量管理。

1.2 工作流管理系統(tǒng)的主要分類

工作流管理系統(tǒng)根據(jù)工作流本身的工作特點(diǎn)主要有四種比較分類，適用于不同的工作對象。

第一種為結(jié)構(gòu)化工作流和即席工作流，結(jié)構(gòu)化工作流主要執(zhí)行在實(shí)際工作中重復(fù)某個(gè)固定步驟的業(yè)務(wù)，在大量的辦公工作中會(huì)使用，即席工作流主要適用于沒有大量重復(fù)性或者重復(fù)性較弱的過程處理。

第二種為面向文檔和面向過程的工作流比較，面向文檔的工作流廣泛應(yīng)用于文檔管理，將電子格式的文檔和圖片分發(fā)與不同的工作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)操作，面向過程的工作流是將具體工作細(xì)分每一個(gè)環(huán)節(jié)都有需要處理的數(shù)據(jù)對象，這些數(shù)據(jù)對象根據(jù)需要會(huì)發(fā)送到其他的環(huán)節(jié)中去。

第三種是基于郵件和基于數(shù)據(jù)庫的工作流比較，基于郵件的適合低端系統(tǒng)執(zhí)行過程中消息的傳遞、數(shù)據(jù)的分發(fā)與事件的通知，基于數(shù)據(jù)庫的適合高端且規(guī)模大的系統(tǒng)，執(zhí)行所以數(shù)據(jù)的查詢與處理。

第四種是任務(wù)推動(dòng)與目標(biāo)拉動(dòng)的工作流比較分類，前者的特點(diǎn)是逐步進(jìn)行，一個(gè)環(huán)節(jié)接連著下一環(huán)節(jié)只有當(dāng)上一個(gè)環(huán)節(jié)處理完畢后下一個(gè)環(huán)節(jié)才會(huì)被激活繼續(xù)處理工作，后者是將業(yè)務(wù)流程視為目標(biāo)過程實(shí)例執(zhí)行時(shí)，該目標(biāo)將被分解得到多個(gè)相互之間按一定約束條件的關(guān)聯(lián)起來的可執(zhí)行的多個(gè)環(huán)節(jié)，其中各環(huán)節(jié)還可以當(dāng)成是子目標(biāo)而進(jìn)一步進(jìn)行分解，當(dāng)各環(huán)節(jié)均執(zhí)行完畢之后，整個(gè)過程也就完成了。

2 基于軟件工程的工作流管理系統(tǒng)實(shí)例研究

總體上講，軟件工程的工作流管理系統(tǒng)構(gòu)建有三階段完成：工作流建模階段、工作流仿真（模型實(shí)例化）、工作流實(shí)施階段。工作流建模階段，相關(guān)人員分析企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)步驟為基礎(chǔ)，人性化操作為管理手段，模擬企業(yè)經(jīng)營管理，將管理活動(dòng)計(jì)算機(jī)化；工作流仿真階段，相關(guān)人員設(shè)置節(jié)點(diǎn)基本參數(shù)，并配置資源，從而確定管理使用權(quán)限；工作流實(shí)施階段，相關(guān)人員在前兩個(gè)工作基礎(chǔ)上，執(zhí)行企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營管理各項(xiàng)指標(biāo)，為工作流管理系統(tǒng)中的人際交互界面和實(shí)踐應(yīng)用功能完成最終整合優(yōu)化職能。

為了更加明確面向軟件工程的工作流管理系統(tǒng)研究，下文主要列舉了為支持P_PROCE模型開發(fā)的工作流管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：可見，該系統(tǒng)由建模、仿真、實(shí)施三大部分組成，體現(xiàn)了工作流建模到工作流仿真到最后工作流實(shí)施的具體過程，還展示了其他組成部分。

2.1 工作流建模

工作流建模是為了實(shí)現(xiàn)對軟件開發(fā)工作流的定制，主要包括過程建模、系統(tǒng)維護(hù)和對外接口三個(gè)模塊。過程建模是建立項(xiàng)目層次信息和工作流層次，在建模過程中需要編輯各個(gè)活動(dòng)屬性和各個(gè)活動(dòng)之間的執(zhí)行關(guān)系，在模板中自動(dòng)生成工作流。在模板的執(zhí)行工作確定無誤后，工作人員還需要設(shè)置檢驗(yàn)這一環(huán)節(jié)，對模板的工作效益進(jìn)行校準(zhǔn)，具體操作可以采取連通性測試算法等，程序工作人員還需注意將仿真信息添加至建立的模塊中，避免執(zhí)行工作流仿真時(shí)的重新建模，減少工作量，只需要為仿真功能的執(zhí)行設(shè)置一個(gè)不是非常復(fù)雜的仿真環(huán)境就可以了。

工作流程模型的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，屬于動(dòng)態(tài)變化工作流程被不同、不確定因素制約和影響，從而導(dǎo)致處于運(yùn)行狀態(tài)下的工作流程實(shí)例出現(xiàn)異常。企業(yè)按照因素影響在不同工作流程實(shí)例中提出不同要求，既包括系統(tǒng)管理員要求，還包括活動(dòng)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)等。說明在設(shè)計(jì)工作流管理系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況建立健全工作流程實(shí)例監(jiān)督體系，調(diào)整或控制時(shí)點(diǎn)問題，從而使工作流程管理的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)變力得到更多發(fā)展空間。

資源管理框架的構(gòu)成，是資源管理工作流程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。企業(yè)工作流中包含大量且復(fù)雜的計(jì)算，因此工作流程管理需要處理規(guī)模巨大、多種形式資源。并且由于這些數(shù)據(jù)資源分布在企業(yè)信息系統(tǒng)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)中，資源處理系統(tǒng)之間又是相互獨(dú)立的，因此，保證資源訪問和管理作業(yè)質(zhì)量是非常必要的。首先是資源管理體系構(gòu)架。企業(yè)工作流管理系統(tǒng)資源管理器包括資源關(guān)系、資源類型和資源策略。資源管理體系構(gòu)架是企業(yè)資源的有序?qū)?yīng)關(guān)系，在選擇資源上，需要通過各種語言形式表達(dá)出來，因此具有靈活性和適應(yīng)性特點(diǎn)。其次，實(shí)現(xiàn)流程模型對象。利用企業(yè)本地資源工作流管理器，資源管理模型通過操作適配層CORBA載體實(shí)現(xiàn)資源整合。最后，應(yīng)用資源框架。工作流管理系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用過程中，使用最為頻繁的是人力資源模塊，其基礎(chǔ)是人力資源板塊系統(tǒng)，借助于LDAPAPI對人力資源數(shù)據(jù)進(jìn)行存取。在企業(yè)人力資源管理框架中，定義了部門、部門員工屬性和員工之間相互關(guān)系。也就是說，企業(yè)員工屬于部門或多個(gè)部門，部門可包括不同子部門，并且各部門有自己領(lǐng)導(dǎo)層。所以，軟件工程的工作流管理系統(tǒng)通過人力資源系統(tǒng)管理客戶端，并提供C語言函數(shù)程序接口，在工作流管理系統(tǒng)正常運(yùn)行基礎(chǔ)上適當(dāng)添加、修改、刪除或者是查詢用戶資源數(shù)據(jù)。

2.2 工作流仿真

工作流仿真首先需要選定仿真的工作流模型，根據(jù)P_PROCE模型的要求，工作人員可以根據(jù)要開發(fā)的項(xiàng)目名稱、過程及過程中的各個(gè)活動(dòng)內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的聯(lián)系，建立以RUP為核心工作流程模板。模型確定之后便是工作流仿真環(huán)境的設(shè)置，環(huán)境設(shè)置需要描P_PROCE模型水文產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息和其他綜合產(chǎn)品信息，隨后進(jìn)行初始化隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器、開始仿真并動(dòng)畫顯示仿真過程和收集并展現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)的工作。在工作流仿真中要注意自定義模型和仿真工具這一環(huán)節(jié)，這是一個(gè)建立在完全自主的工作流仿真系統(tǒng)的環(huán)境的環(huán)節(jié)，工作人員可以在自定義工具時(shí)可以選取已有的工作流模型，將它們改造成以工作流引擎為基礎(chǔ)，封裝成仿真引擎的模型，方便仿真工具的資源利用。經(jīng)過多次仿真測驗(yàn)后，工作人員可以利用離散事件驅(qū)動(dòng)的仿真引擎執(zhí)行工作流模型中的各項(xiàng)活動(dòng)，自動(dòng)推進(jìn)工作流實(shí)例，獲得關(guān)聯(lián)的仿真數(shù)據(jù)，在這些仿真數(shù)據(jù)中對于工作流系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和評價(jià)，有利于提高工作流管理的效益。

工作流仿真是工作流建模和實(shí)施之前的重要工作環(huán)節(jié)，在仿真過程中得出的一系列數(shù)據(jù)可以用來和工作人員預(yù)先估計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若是兩者的出入較大，那么現(xiàn)有的工作流中某個(gè)環(huán)節(jié)可能存在差錯(cuò)，需要及時(shí)調(diào)整，若是仿真數(shù)據(jù)和期望值沒有比較大的分歧，那么在該仿真環(huán)境執(zhí)行的工作流不需要進(jìn)行太大的改正。系統(tǒng)的仿真機(jī)制參考離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)事件安排時(shí)間推進(jìn)的方法，結(jié)合ECA規(guī)則來進(jìn)行。確保系統(tǒng)仿真模型與工作流建模后的模型是同一個(gè)模型，兩者為同一個(gè)模型可以確保工作流執(zhí)行邏輯的一致性，防止兩者不一致產(chǎn)生難以解釋的分歧以致于難以調(diào)整。

2.3 工作流實(shí)施

工作流實(shí)施需要將工作流實(shí)例化然后進(jìn)行具體地實(shí)施，工作流實(shí)例數(shù)據(jù)庫中有工作流定義和執(zhí)行信息，通過具體的數(shù)據(jù)處理，形成用戶需要的視圖面向用戶，從工作人員層面來講，處理過的數(shù)據(jù)可以同時(shí)負(fù)責(zé)響應(yīng)并處理個(gè)人工作臺(tái)的消息，然后確定激活哪一模塊的內(nèi)容實(shí)行資源的實(shí)際調(diào)配。ECA規(guī)則確保模型解析按照一定的規(guī)則進(jìn)行出發(fā)事件、條件和活動(dòng)安排，至于個(gè)人工作臺(tái)面的軟件開發(fā)，根據(jù)RUP要求生成大量文檔和代碼，方便用戶的具體操作，具體細(xì)節(jié)如下：

面向軟件工程的工作流執(zhí)行系統(tǒng)中，主要包括工作流引擎和個(gè)人工作臺(tái)兩部分。運(yùn)行工作流引擎應(yīng)建立在Transac-tion Server基礎(chǔ)上；而個(gè)人工作臺(tái)建立在WEB客戶端應(yīng)用基礎(chǔ)上。在獲得工作流定義與執(zhí)行信息后，借助于工作列表和分配模塊處理程序，得到客戶端應(yīng)用列表任務(wù)書視圖，并同時(shí)處理工作臺(tái)事件和數(shù)據(jù)消息，確定激活對象后，整合資源。在上述ECA解析完成后，按照RUP指示要求，根據(jù)信息處理參考號(hào)，被生成大量代碼或文檔，通過SourceSafe實(shí)現(xiàn)安全管理，客戶端可以通過Check Out/Check In度同文檔的代碼庫進(jìn)行操作。

3 結(jié) 語

軟件工程的工作流管理系統(tǒng)在我國發(fā)展比較迅速，能夠快速適應(yīng)市場化軟件開發(fā)與應(yīng)用需求，相比于其他發(fā)達(dá)國家，中國的工作流管理系統(tǒng)還是相對薄弱，但國家積極引導(dǎo)該工程的發(fā)展，通過了多家企業(yè)機(jī)制系統(tǒng)開發(fā)的要求，促進(jìn)國內(nèi)形成自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)體系。隨著市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展而定需求，面向軟件工程的工作流管理系統(tǒng)會(huì)不斷進(jìn)步，更加適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展要求。

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