基于OSWorkflow的设备管理系统

王舒扬，柳虹亮

（长春工业大学 软件职业技术学院，吉林 长春 130022）

0 引 言

工作流管理技术是一种快速发展的技术，正在被越来越多的企业所应用。企业的日常活动中，约有70%是属于流程类活动，如订单出货流程、生产流程、企业内各类申请表单、公文签审、信息传递与签收、公司各类支出与收付等［1］。设备管理（包括设备采购的审批、设备维修等）也属于流程类活动［2］。但与普通流程类活动相比，设备管理具有用户层面广泛、一次性购买量大、审批周期长、生命周期内维护频繁等特点［3］。对大型企业来说，类似电脑等设备的审批周期（包括招标、采购到最终投入使用）可长达2～3个月左右，生命周期更是长达4～6a，期间持续增加的数据量会对工作流系统造成很大的压力［4］。

OSWorkflow是完全用Java语言编写的开放源代码的工作流引擎，具有显著的灵活性及完全面向有技术背景用户的特点［5］。用户可以根据自身的需求，利用这款开源软件设计简单或是复杂的工作流。通过使用，用户就可以把工作中心放在业务和规则的定义上，而不需通过硬编码的方式实现一个Petri网或是一个有穷自动机［6］。用户可以最小代价把OSWorkflow整合到自己的程序中来。

文中设计实现了一个基于OSWorkflow的设备管理系统，并解决了采用Oracle数据库时大量数据查询等关键问题。

1 OSWorkflow工作流引擎

OSWorkflow是三大主流开源工作流引擎之一，它基于FSM（有限状态自动机，FiniteState Machine）理论［7］。每一个state都是由step 和status联合体现出来的，一个state到另一个state的状态跃迁transition依赖于action的执行，在action执行前需要判断动作的执行条件是否满足，在动作执行改变状态前后都可以调用function来执行一些其它操作，动作执行完成后通过判定条件来确定执行结果result［8］。每一个流程都至少有一个或者多个活动的state，流程中至少有一个起始状态，一个或者多个终止状态。OSWorkflow的基本元素及其相互关系如图1所示。

图1 OSWorkflow基本元素关系图

2 设备管理系统总体设计

基于OSWorkflow的设备管理系统采用J2EE技术、Spring框架和Oracle数据库设计并实现，主要分为如下几个模块。

2.1 用户管理模块

对系统内的用户基本信息进行增、删、改、查操作，或对用户的操作权限及所属部门进行变更。

2.2 角色管理模块

对用户的角色信息进行增、删、改、查操作。

2.3 组织管理模块

对用户所属的组织信息进行增、删、改、查操作。

2.4 设备采购模块

对设备申请流程生成的设备采购明细进行采购。

2.5 设备分配模块

针对已经建账的计算机设备，由财务人员进行固定资产卡片的财务信息填报。

2.6 设备申请模块

设备管理系统的核心。一个完整的设备申请流程如下：

1）由“部门提报用户”填报需要的计算机设备申请单，申请单上的内容为提报部门、提报人、提报计算机设备的类型、提报理由。个人申请结束承接2）。

2）由“部门管理用户”进行审批，结果为同意／不同意，同时输入详细的审批意见。如果不同意则申请流程结束；如果同意则进入3）。

3）由“设备管理用户”进行初审，结果为同意／不同意，同时输入详细的审批意见。如果不同意则有两种情况：申请流程结束，或准备进行设备在库分配，进入设备分配流程；如果同意则进入4）。

4）由“设备管理领导用户”进行复审，结果为同意／不同意，同时输入详细的审批意见。如果不同意则申请流程结束；如果同意则进入5）。

5）由计算机设备申请人所在部门的“分管领导用户”进行审批，结果为同意／不同意，同时输入详细的审批意见。如果不同意则申请流程结束；如果同意则进入6）。

6）由“项目管理用户”进行计算机设备详细配置清单的填报，然后由“项目管理领导用户”对配置清单进行审核，如果不同意则返回“项目管理用户”进行重新配置；如果同意则申请流程结束。

7）“设备管理用户”可以根据申请设备清单进行选择是否招标采购，如果“设备管理领导用户”同意招标采购，则生成招标申请书。

8）保存完整的计算机设备申请的记录。

此模块采用了OSWorkflow技术，具体流程如图2所示。

图2 申请模块流程

3 设备管理系统关键问题解决及实现

设备管理系统主要有以下关键问题需要解决：一是过长的申请审批流程造成的大量数据查询失败；二是OSWorkflow仅负责流程的运转，对流程流转中产生的数据，例如审批意见的保存需要做额外的操作。

3.1 大量数据的查询

为了确保工作流程的正确性，OSWorkflow并没有采用直接连接数据库使用sql语句进行流程数据处理的方式，而是使用 WorkflowExpressionQuery对象对数据库进行操作。一个工作流查询语句的处理流程如下：

1）使用FieldExpression对象对可操作项进行映射。FieldExpression继承了Expression类，将工作流表中的字段以及基本操作映射为int型常量，例如public final static int ACTION＝4。

2）使用NestedExpression对象创建复合表达式。NestedExpression同样继承了Expression类，其构造函数需要两个参数。一是Expression数组对象，对象中的每个元素可以是另外一个NestedExpression对象，以此形成复合关系，也可是由FieldExpression具体实现的单独的表达式。二是表示各个Expression表达式之间“和”与“或”关系的操作符expressionOperator。

3）使用 WorkflowExpressionQuery创建工作流查询对象。WorkflowExpressionQuery以NestedExpression对象作为参数构建，还定义了表示排序的常量，例如public static final int SORT＿DESC＝－1。

4）调用AbstractWorkflow类中的getPersistence方法获取 WorkflowStore实例。将 WorkflowExpressionQuery对象作为参数传递，在WorkflowStore接口的具体实现类JDBCWorkflowStore的query方法中对其进行解析并完成sql语句的创建。

5）将创建好的sql语句作为参数传入doExpressionQuery方法中执行，从结果中取出id列放入List对象中，将List对象返回，以返回的id为条件即可与业务表中的设备数据进行关联查询。

因为从设备申报到审批完成进入购买环节的时间很长，且购买数量为公司规模，数据库内可能存在大量未完成的工作流流程数据。在最终返回的List结果中可能包含超过1 000条流程id数据，而Oracle不支持IN子句中List的个数超过1000，从而导致查询失败。为解决这个问题，在OSWorkflow中新增一个数据库表OS＿QUERYENTRY，建立JDBCWorkflowStore类的子类并重写其中的doExpressionQuery方法，将原来放入List中的id写入到新增的表OS＿QUERYENTRY中。具体步骤如下：

1）组合语句，将结果插入到OS＿QUERYENTRY表中。

2）查询序号。

3）删除冗余查询数据。

新增表后的OSWorkflow数据库结构如图3所示。

图3 OSWorkflow数据库结构

实际应用中一个典型查询过程如下：1）准备查询条件集合对象。

2）根据页面选择条件匹配查询条件。

3）装配查询条件。

最终查询效果如图4所示。

3.2 审批过程中审批意见的保存

在OSWorkflow中，函数function是用来定义（引用）并执行外部的商业逻辑和服务，实现OSWorkflow与外部具体的应用之间交互［9］。系统需要保存设备审批过程中的审批意见，只要扩展function接口就可以。function有两种类型：pre function（预处理函数）和post function（后处理函数）。pre function在工作流的一个转变操作执行之前调用，post function在工作流的一个转变操作执行完之后调用［10］。审批意见的保存应在流程流转后，因此，采用post function方式处理。同时，因为流程运转周期长度不定，审批意见应该依附于当前环节的审批动作（action），而不应该依附于整个当前审批环节（step），function在action级别的应用如图5所示。

图4 系统查询效果

图5 function在action级别的应用

具体实现代码如下：

4 结 语

针对设备管理流程用户层面广泛、一次性购买量大、审批周期长、生命周期内维护频繁等特点，采用OSWorkflow作为工作流引擎，在此基础上设计了某电力公司设备管理系统，并解决了Oracle数据库平台下大量数据查询等问题。实际应用结果表明，文中设计的设备管理系统满足企业要求，简化了设备申报流程，大大提高了企业的工作效率。

［1］范玉顺.工作流管理技术基础［M］.北京：清华大学出版社，2001.

［2］史美林，杨光信，向勇，等.WFMS：工作流管理系统［J］.计算机学报，1999（3）：326－328.

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