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[技术选型与调研] 流程引擎(工作流引擎|BPM引擎):Activiti、Flowable、Camunda
来源:cnblogs  作者:千千寰宇  时间:2024/2/23 9:02:12  对本文有异议

1 概述:流程与流程引擎

  • 低代码平台、办公自动化(OA)、BPM平台、工作流系统均需要【流程引擎】功能

BPM平台与工作流系统的区别,参见本文档:3.2 章节

  • 流程引擎是任务分配软件(例如业务流程管理)的一项核心技术,其中,工作流引擎在参与者之间交流数据的同时将任务分配给不同的执行者。工作流引擎可以执行任何任意步骤序列,例如医疗保健数据分析。

2 流程引擎的开源框架

  • 市场上比较有名的开源流程引擎有osworkflow、jbpm、activiti、flowable、camunda。

其中:Jbpm4、Activiti、Flowable、camunda四个框架同宗同源,祖先都是Jbpm4,开发者只要用过其中一个框架,基本上就会用其它三个。

2.1 Activiti

  • 简述

activiti由Alfresco软件开发,目前最高版本activiti 7。activiti的版本比较复杂,有activiti5、activiti6、activiti7几个主流版本,选型时让人晕头转向,有必要先了解一下activiti这几个版本的发展历史。
activiti5和activiti6的核心leader是Tijs Rademakers,由于团队内部分歧,在2017年时Tijs Rademakers离开团队,创建了后来的flowable,activiti6以及activiti5代码已经交接给了 Salaboy团队。
activiti6以及activiti5的代码官方已经暂停维护了,Salaboy团队目前在开发activiti7框架,activiti7内核使用的还是activiti6,并没有为引擎注入更多的新特性,只是在activiti之外的上层封装了一些应用。

https://www.activiti.org/quick-start

  • 开源社区活跃度(Github):9.8K star / 7K fork

  • 主要编程语言: Java

  • URL

2.2 Flowable

  • 简述

flowable基于activiti6衍生出来的版本,flowable目前最新版本是v6.6.0,开发团队是从activiti中分裂出来的,修复了一众activiti6的bug,并在其基础上研发了DMN支持,BPEL支持等等,相对开源版,其商业版的功能会更强大。
flowable6.4.1版本为分水岭,大力发展其商业版产品,开源版本维护不及时,部分功能已经不再开源版发布,比如表单生成器(表单引擎)、历史数据同步至其他数据源、ES等。
Flowable 是一个使用 Java 编写的轻量级业务流程引擎,使用 Apache V2 license 协议开源。2016 年 10 月,Activiti 工作流引擎的主要开发者离开 Alfresco 公司并在 Activiti 分支基础上开启了 Flowable 开源项目。基于 Activiti v6 beta4 发布的第一个 Flowable release 版本为6.0。
Flowable 项目中包括 BPMN(Business Process Model and Notation)引擎、CMMN(Case Management Model and Notation)引擎、DMN(Decision Model and Notation)引擎、表单引擎(Form Engine)等模块。

  • 开源社区活跃度(Github):7.2K star / 2.5K fork

  • 主要编程语言: Java

  • URL

2.3 Camunda : { camunda-bpm-platform / ... } 【推荐】

  • 简述

Camunda基于activiti5,所以其保留了PVM,最新版本Camunda7.15,保持每年发布2个小版本的节奏,开发团队也是从activiti中分裂出来的,发展轨迹与flowable相似,同时也提供了商业版,不过对于一般企业应用,开源版本也足够了,强烈推荐camunda流程引擎,功能和性能表现稳定。

  • 功能模块
    Camunda包括了:流程设计器(Modeler)、流程引擎(Engine)、API接口(REST/Java API)、任务列表(TaskList)、流程管理控制台(Cockpit)、系统管理工具(Admin)。

在Camunda商业产品中还包括了流程监控预警工具(Optimize)、流程协同设计工具(Cawemo)。
这里重点先说一下Camunda流程设计器,支持两种模式,一种是富客户端的流程建模工具Camunda Modeler,需要在客户端安装;另一种是基于浏览器的流程设计器bpmn.io,这两款软件均开源。
有网友的公司选用了 Camunda Modeler 客户端来设计流程。

功能 文档 备注
architecture https://docs.camunda.org/manual/7.18/introduction/architecture/ 整体概述、架构
Spring Boot Project https://docs.camunda.org/get-started/spring-boot/project-setup/ 与spring boot结合
external task https://docs.camunda.org/get-started/quick-start/service-task/ 外部任务
User Task https://docs.camunda.org/get-started/quick-start/user-task/ 用户任务
process gateway https://docs.camunda.org/get-started/quick-start/gateway/ 流程网关
User Task Forms https://docs.camunda.org/manual/7.18/user-guide/task-forms/ 用户任务表单
DMN https://docs.camunda.org/get-started/quick-start/decision-automation/
External Task Client Spring Boot Starter https://docs.camunda.org/manual/latest/user-guide/ext-client/spring-boot-starter/ https://docs.camunda.org/manual/7.18/user-guide/ext-client/
启用Groovy脚本引擎 启用Groovy脚本引擎,需要在引擎应用引入以下依赖。 org.apache.groovy groovy 4.0.6 org.apache.groovy groovy-jsr223 4.0.6
BPMN2.0 https://www.omg.org/spec/BPMN/2.0/PDF
REST API https://docs.camunda.org/manual/7.18/reference/rest/
集群部署 https://camunda.com/platform-7/performance/
juel https://blog.csdn.net/weixin_41679427/article/details/110310166
  • 角色划分
  • Camunda分为业务分析师流程开发工程师()最终用户流程管理员系统管理员这几个角色,每个角色对应BPMS不同的功能。
  • 业务分析师流程开发工程师使用流程设计器(Modeler)进行流程建模
  • 最终用户使用任务列表(TaskList)进行流程发起审批
  • 流程管理员使用流程管理控制台(Cockpit)进行流程管理,比如流程暂停恢复流程异常干预
  • 系统管理员使用系统管理工具(Admin)进行系统管理,比如组织用户管理、权限管理等

  • 选择camunda的理由:

1)通过压力测试验证Camunda BPMN引擎性能和稳定性更好。
2)功能比较完善,除了BPMN,Camunda还支持企业和社区版本中的CMMN(案例管理)和DMN(决策自动化)。Camunda不仅带有引擎,还带有非常强大的工具,用于建模,任务管理,操作监控和用户管理,所有这些都是开源的。

推荐:使用 camunda(流程引擎)+ bpmn-js(流程设计器)组合,有网友在公司项目中经过实战验证,camunda在功能方面比flowable、activiti流程引擎强大,性能和稳定性更突出。

  • 开源社区活跃度(Github):3.8k star / 1.5k fork

  • 主要编程语言: Java

  • URL

2.4 osworkflow 【建议弃用】

  • 简述

Osworkflow是一个轻量化的流程引擎,基于状态机机制,数据库表很少
Osworkflow提供的工作流构成元素有:

  • 步骤(step)
  • 条件(conditions)
  • 循环(loops)
  • 分支(spilts)
  • 合并(joins)等

不支持会签、跳转、退回、加签等这些操作,需要自己扩展开发,有一定难度。

如果流程比较简单,osworkflow是很好的选择,但该开源组件已过时,长时间没有版本升级了。

  • URL

2.5 jBPM 【建议弃用】

  • 简述

jBPM 由 JBoss 公司开发,目前最高版本JPBM7,不过从JBPM5开始已经跟之前不是同一个产品了,JBPM5的代码基础不是JBPM4,而是从Drools Flow重新开始,基于Drools Flow技术在国内市场上用的很少,所以不建议选择jBPM5以后版本。

jBPM4 诞生的比较早,后来JBPM4创建者Tom Baeyens离开JBoss后,加入Alfresco后很快推出了新的基于jBPM4的开源工作流系统Activiti,另外JBPM以hibernate作为数据持久化ORM也已不是主流技术,现在时间节点选择流程引擎,JBPM不是最佳选择。

  • 开源社区活跃度(Github):1.6k star / 1.2k fork

  • 主要编程语言: Java

  • URL

2.K 其他的流程引擎框架

  • ProcessMaker | 【开源】Github : 410 star / 190 fork

https://www.processmaker.com/
https://github.com/ProcessMaker/processmaker

  • bonitasoft 【闭源】

https://www.bonitasoft.com/

  • talend 【闭源】
  • Orchestra

http://orchestra.ow2.org/xwiki/bin/view/Main/WebHome 【已停止访问】

  • jsonic

https://jsonic.org/ 【已停止访问】

  • intalio - bpm

此外,一些成熟的SAP与OA对接OA系统供应商,可以作为参考。
国内厂商,如:泛微、蓝凌、通达、金和、致远、华天动力、炎黄盈动、K2、自开发。

2.Y 补充:Apache Dolphi Scheduler (大数据生态中的工作流引擎 + 任务调度平台) 【推荐】

  • 简述

Apache DolphinScheduler 是现代数据编排平台。以低代码敏捷创建高性能工作流程。它还提供了强大的用户界面,致力于解决数据管道中复杂的任务依赖关系,并提供开箱即用的各种类型的作业

DolphinScheduler 的主要功能如下:

  • 易于部署,提供Standalone、Cluster、Docker、Kubernetes四种部署方式。
  • 易于使用,可以通过四种方式创建和管理工作流,包括Web UI、Python SDK、Yaml文件和Open API
  • 高可靠高可用,多master多worker的去中心化架构,原生支持水平扩展。
  • 高性能,性能比其他编排平台快N倍,每天可支持千万级任务
  • 云原生,DolphinScheduler支持编排多云/数据中心工作流程,并支持自定义任务类型
  • 对工作流和工作流实例(包括任务)进行版本控制
  • 工作流程和任务的多种状态控制,支持随时暂停/停止/恢复
  • 多租户支持
  • 其他如回填支持(Web UI原生),包括项目、资源和数据源的权限控制

原理与架构

Homepage

Workflow Definition

Workflow Tree View

Data source

  • 开源社区活跃度(Github):11.7k star / 4.3k fork

  • 主要编程语言: Java

  • URL

2.X 小结:jBPM | Activiti | Flowable | Camunda | Osworkflow 的渊源与联系

3 流程引擎:基础知识

3.1 流程、引擎、流程引擎、流程设计器

3.1.1 什么是流程?什么是流程引擎?

  • 简单来说,流程就是一系列活动的组合

比如,用于企业办公的 OA 系统中,就存在大量的申请审批类的流程。
在生产制造业,有大量的从销售端的订单,到生产制造,再到签收回款的生产销售流程。
在机器学习/数据领域,有亚马逊 AWS Sagemaker 的大数据处理、机器学习的应用。
综上,流程是一个特定概念,在和具体实现结合时,就产生了不同的流程产品,如 DevOps、Spring Data Stream 等。

  • 在流程实现方面,主要可以分为 2 种实现方式:
  • 一种方式是用代码实现。比如:用代码实现一个加班申请,那么就要自己对接 SSO 进行单点登录,通过接口拿到发起人和审批人的信息,同时保存表单数据。
  • 一种方式是使用【流程引擎】来实现。用流程引擎对接应用场景所需数据,如加班申请,流程引擎对接 SSO、OU、审批人配置、权限等,实现这样一个流程,只需要关心流程配置、流程节点和流程表单即可,流程流转以及流程的数据处理,都通过流程引擎来完成。
  • 流程引擎可以快速落地流程实现,这也是流程引擎存在的价值。

3.1.2 什么是引擎呢?

一般而言,引擎一个程序或一套系统的支持部分
常见的程序引擎有游戏引擎搜索引擎杀毒引擎等。
引擎脱离具体业务场景的某一类业务场景的高度抽象和封装

比如,某 OA 公司,封装了一套审批用的 workflow,实施人员只需要配置流程和表单即可交付项目。
再比如,美国某公司做了一个 AI 引擎做 NBA(Next Best Action)推荐,封装了推荐领域的常用算法,在不同的场景自动选择和组合多种算法,进行智能推荐。

3.1.3 流程设计器 : 流程和引擎的连接器

  • 流程设计器流程引擎连接方,用户通过流程设计器,将某种 layout 和 rule 固化成某种流程,然后通过数据和数据上下文,使用流程引擎自动按照某种固化的流程进行执行。

  • 有网友将目前见到的流程设计器的理论基础,分为以下三类:

1,自定义系
2,UML 中的活动图系
3,BPMN 系

  • 1)自定义系

如:用于 Sagemaker 等场景的 AWS Step Function(自定义流程节点)

  • 2)UML Activity Diagram

如:Flowportal BPM 的流程设计器

  • 3)BPMN 系

业务流程建模标注(Business Process Modeling Notation)

如:activiti 的流程设计器

如:炎黄盈动的流程设计器

PS: 炎黄盈动的流程设计器,和 processon 中的流程设计器界面几乎一样,因为本质上是一家的。

3.2 工作流系统与业务流程管理(BPM)平台的区别

3.2.1 工作流(workflow)是什么?

  • 根据国际工作流管理联盟(Workflow Management Coalition , WFMC) 的定义,工作流就是“一类能够完全或者部分自动执行的经营过程,它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行”。

国际工作流管理联盟 : https://wfmc.org/

  • 工作流是指“业务过程的部分或整体在计算机应用环境下的自动化”,是对工作流程及其各操作步骤之间业务规则的抽象、概括描述

  • 工作流可以很长,而且可以包含多个停止(节点),工作流还不一定是直线,可以设定不同的规划路径去到不同的站点。这就好比铁路的铁轨,走不同的轨道可能会走向不同的目的地,甚至相同的目的地之间可以有不同的轨道。

  • WFMC 联盟(工作流程管理联盟):

该联盟成立于 1993 年 5 月,最初成员包括IBM、惠普、富士通、ICL、Staffware以及大约 300 家商业软件领域的软件和服务公司。
WfMC 认为其工作截至 2019 年已完成,现已解散,而所有 WfMC 支持的奖项现已结束。
其工作的成功体现在工作流和业务流程空间中的众多框架、标准和语言中。(工作流参考模型,便是其中之一)

  • 工作流参考模型

工作流参考模型于 1995 年首次发布,至今仍构成当今使用的大多数【业务流程管理】 (BPM)和【工作流软件系统】的基础。
它是根据通用工作流程应用程序结构开发的,通过识别使产品能够在各种级别上进行互操作的接口。
所有工作流系统都包含许多通用组件,它们以一组定义的方式进行交互;不同的产品通常会在这些通用组件中表现出不同级别的功能。
为了实现工作流产品之间的互操作性,这些组件之间需要一组标准化的接口和数据交换格式。
然后可以通过参考此类接口构建许多不同的互操作性场景,识别适合市场上产品范围的不同级别的功能一致性。
其他 WfMC 标准参考了该模型。

3.2.2 业务流程管理(BPM)是什么?

  • BPM是也称为业务流程管理(Business Process Management),它是一种以规范化的构造端到端的卓越业务流程为中心、以持续的提高组织业务绩效为目的的系统化工具和方法论
  • 它强调通过流程梳理流程建模流程E化(流程电子化)流程执行流程监控流程优化流程全生命周期管理实现企业经营绩效的提升!
  • 按照这样的管理方法论进行信息化落地即得到了我们所说的BPM平台

例如,随着时代进步,要想实现货物在不同站点间运输转移,出了轨道外我们还要考虑很多其他的因素,比如火车得有车厢,BPM中也会有负责存储流程流转过程中业务单据信息的东西,我们称之为“表单”;
火车在运输途中会有不同状态,BPM中也会有查询和显示流程流转状态的东西,我们称之为“视图”…这些复杂的“运输业务”都不是单单工作流所能满足的,只有BPM平台才具备这样的体系化能力!

BPM,Business Process Management,中文翻译为业务流程管理,有时也被称为BPMS (Business Process Management Suite业务流程管理软件套件),是一种融合了现代管理思想和技术的重量级企业管理工具。

  • BPM的诞生:

BPM诞生于20世纪末,管理学家迈克尔·哈默(Michael Hammer)和詹姆斯·钱皮(James A.Champy)合著的《再造企业:经营革命宣言》一书中提出了有关企业再造的理论。他们认为——重新设计公司的流程、结构和文化能够带来绩效上的显著提高。后续全球企业的管理实践也证明了这一理论的正确性。

  • BPM理论 => BPM软件系统

在现代,BPM理论通过软件技术演变为一种软件系统
这类软件通过不断监控和跟踪生产、业务、行政、财务、人事、运营等流程数据,发现其中可以优化的部分,再把业务中各个关键节点连接整合起来,拆除企业信息墙,重构端到端的工作流程,将流程规范化、标准化、自动化,从而帮助员工摆脱重复性低价值工作,专注于更高价值的工作,不断提升组织绩效。

  • BPM的泛化系统:ERP、CRM、OA、HRM、...

从传统意义上来说,ERP(企业资源计划)、CRM(客户关系管理)、OA( 办公自动化)、HRM(人力资源管理)等软件,也是业务流程管理的一部分。
它们面向生产、销售、行政等部门,是为了解决具体业务问题而生的软件系统。
比如,OA适用于行政部门审批,目标是为了解决人工审批流程慢的痛点问题,加速审批效率。
CRM软件则是为了解决销售过程中的客户归属、订单管理等问题,帮助销售提升成单率。

  • BPM的特点

对比而言,BPM有几大特点:

  • 第一,以流程为中心,通常能够集成OA、ERP、CRM等系统和数据,打破企业信息孤岛。
  • 第二,更加灵活。BPM天生就是为了适应流程变动而生的系统平台,企业可以通过API接口,利用低代码等模式对其进行定制化开发。
  • 第三,更适用于中大型企业,因为这些企业通常具备成熟的信息架构和专业的IT开发部门,也常见于制造业、零售业、物流运输等重视流程信息化的行业之中。
  • BPM的常见场景:

3.2.3 小结:工作流与业务流程管理(BPM)的区别

  • BPM平台最终呈现的主要方式:嵌入式流程补强流程端到端打通统一流程中心

但国内真正能为客户实施BPM项目的厂商极少,大部分都是打着BPM的旗号干着卖工作流的活!

  • 技术厂商:

T媒体发布的《2019年中国BPM市场行业洞察报告》显示:国产化BPM已形成对国外产品的反超,以天翎(Java)、易正(.Net)等为代表的国内BPM产品实现了技术、功能和场景的多重突破,大量进入国内企业客户采购名录;传统的OA和工作流纷纷为BPM让路,泛微、致远等OA厂商也意识到趋势所在并发出了明确进军BPM的信号,但在产品和技术上和专业BPM品牌相比依然有不小差距。

  • 定义不同:工作流(Workflow)是指“业务过程的部分或整体在计算机应用环境下的自动化”,是对工作流程及其各操作步骤之间业务规则的抽象、概括描述;BPM(Business Process Management)即业务流程管理,是一种以规范化的构造端到端的卓越业务流程为中心,以持续的提高组织业务绩效为目的的管理工具和方法论;

  • 作用不同:工作流主要为了实现某个业务目标,利用计算机在多个参与者(不同角色)之间按某种预定规则自动传递文档、信息或者任务;BPM主要通过流程梳理、流程建模、流程集成、流程执行、流程监控和流程优化等方法对企业流程进行全方位管控,不断提高组织的控制力和执行力,从而实现组织绩效的提升;

  • 起源不同:

  • 工作流概念起源于生产组织办公自动化领域,属于OA协同办公领域应用范畴,通过工作流技术可以解决线下流程线上审批的转变,有助于提升工作协同效率
  • BPM则源自上世纪90年代政府强化监管和全球竞争加剧,michael hammer 和james champy提出了“流程再造带来绩效提高”的观点,美国公司率先将其应用于企业经营管控;
  • 技术不同:
  • 工作流引擎就是BPM的核心功能组件之一
  • 只不过除了工作流引擎,BPM还会囊括动态表单、智能报表、接口和门户等等功能组件
  • 当然这种技术层面的差异在前端用户的视觉层面是很难察觉出来的,所以国内大部分都是打着BPM的旗号干着卖工作流的活;
  • 【小结】包含关系:工作流BPM核心组件之一,其他组件还包括表单视图报表接口门户组织用户等,单独的工作流不能构建BPM平台,但BPM一定能满足工作流的全部功能!
  • 进化不同:

根据T媒体发布的《2019年BPM行业洞察报告》显示:

  • 一是国产化BPM已形成对国外产品的反超,天翎、易正等为代表的国内BPM产品实现了技术、功能和场景的多重突破,大量进入国内企业客户采购名录、并成功替换国外一线大厂品牌和ERP集成商;
  • 二是传统的OA工作流纷纷为BPM让路,无论是理念还是功能,都是传统OA和工作流无法企及的,泛微致远OA厂商也意识到趋势所在并发出了明确进军BPM的信号,但在产品和技术上和专业BPM品牌相比依然有不小差距。
  • 概念层面:区分较为模拟

对 Workflow和BPM,没有严格的概念界限区分。

  • 发展历程:
  • 上个世纪九十年代,诞生了 “Process Reengineering”,可惜那个时候只是一阵风,因为技术跟不上,所以大多都只停留在管理层概念。
  • 但是在九十年代,workflow技术却蓬勃发展,可谓是百家争鸣,蒸蒸日上。
  • 2000左右,工作流技术应用已经非常成熟,数据集成,应用集成也发展迅速。随之也推动了业务过程管理、整合、统计、优化等方面的应用需求。于是就诞生了“BPM”这个概念。

如果 Workflow是早期人们为了解决“办公自动化”“流程自动化”而诞生的应用技术和解决方案的话;
那么BPM则是为了“对全局性的业务分析、整合”,以及“能够基于这些分析提供对上层管理决策的支持”的一种应用技术和解决方案。

  • 争论点:如何描述【业务过程】、标准规范(3类)

事实上,如何去描述业务过程Business Process”,一直还是个争论不休的话题,也因此存在几种标准:

  • 主要是以WfMC为代表的XPDLOASIS为代表的BPELOMG为代表的BPMNBPDM

虽然描述过程 “Process”的标准并不一样,但是在圈定以:过程定义过程执行过程监控过程分析过程优化这几个方面为核心的BPM Solution ,这一方面各家几乎都是相同的,只是实现技术不同。

  • 关注点:
  • BPM关注于由一些独立的应用系统组成的业务流程的的模拟定义执行分析管理
  • BPM工作流的超集最大的不同是:使不同的应用活动相互协作提供强大的【整合能力】
  • 工作流管理系统:用于控制流程从一个人到另一个人,从一个应用到另一个应用。

因此,它用于管理工作流的信息。工作流管理不考虑【业务流程的优化】。 BPM真正控制整个流程,确保工作流能够按计划实施。

  • BPM的解决方案包含很多工具,可以帮助业务人员很容易的创建和记录流程。

可以为 IT人员提供一个协同环境,来将业务人员创建的业务流程转换为可以执行的、与数据库、电子表格和业务规则相集成的代码。
业务流程很复杂的时候,一个人是不够的,很多不同的人要一起工作,协同工具是有必要的,它使得业务人员和IT人员可以进行协作。

  • BPM可以帮助软件开发人员来集成第三方的应用软件。在企业中有很多不同的应用系统。

例如, ERP、PLM、财务软件等。这些系统可以通过BPM平台进行集成。
此外,BPM还用于处理流程执行过程中的意外和特殊情况,发布流程,并对流程进行版本控制
另外有一种工具,可以从正在执行的流程中提取一系列的指标,生成各种形式的报告,使流程的拥有者能够管理流程的资源,实现流程的优化。
简而言之, BPM可以提供所有的流程控制功能,并实现与各类应用软件的集成,但工作流管理不能实现这些功能。

【工作流(Workflow)平台】
1. 在模拟、定义、执行和分析方面并不是非常关心完整周期的流程管理。没有内置的流程管理概念。
2. 有限的可测量性和可靠性,通常只是为部门级的使用进行设计并只有有限的平台支持。
3. 缺乏整合能力,通常只限于传送图片或者文档附件。
4. 通常只能运行指定的应用系统,无法运行外部的主机应用系统,比如 Oracle、SAP等等。
5. 功能着重于提供强大的电子表单功能。
6. 通常在非任务验证和收入结算领域使用。

7. 工作流引擎的三大功能:
  1)验证当前过程状态:在给定当前状态的情况下,检查是否有效执行任务。
  2)确定用户权限:检查是否允许当前用户执行任务。
  3)执行条件脚本:经过前两个步骤后,工作流引擎将执行任务,如果执行成功完成,则返回成功,否则返回错误并触发并回滚更改。


【BPM平台(业务流程管理平台)】
1. 业务流程的管理、模拟、执行和分析的独立的软件平台,通常用于 P2P、P2A和A2A(STP)任务验证和收入结算流程中。
2. 高可测性、高事务数、大用户量的设计。
3. 很强的集成能力,业务流程能够通过不同应用系统与多个软 /硬件平台进行端到端的连接。
4. 主要特点:
  a.高可视化
  b.可管理化
  c.灵活性
  d.模块化
  e.整合性
  f.基于规则
  g.持续的优化
  h.嵌入的
5. 主要功能:
  1) 业务流程建模:业务人员完全以业务的视角,用流程图描述业务流程,也就是流程设计工具。
  2) 业务流程自动化:根据定义好的流程,在BPM系统中自动执行,完全废弃传统的纸张,流程的传递不需要人工干预,也就是智能化BPM流程引擎。
  3) 系统集成:BPM不仅仅是由人来参与,部分活动也可以由IT系统来参与,例如在请假流程中需要在HR系统中判断请假人是否有年休假期。这就要求BPM提供执行自动作业功能,如调用WebService、执行某类的方法。
  4) 业务流程管理:能够可视化的监控流程的执行情况,对流程执行过程中出现的意外进行处理,也就是提供实时流程监控。
  5) 业务流程优化:对流程执行的情况(包括:效率、成本、瓶颈、负载)进行统计、分析。根据统计分析结果,对流程进行改造,以优化流程的执行,也就是提供流程模拟与分析工具。

相比较于传统的BPM平台,【连接型智能BPM平台】支持表单设计、流程引擎搭建、智能报表统计分析、数据权限多维设置、第三方系统集成连接、多种模式(SAAS、二次开发、私有化部署)开发……甚至,能够支持移动端使用。于是,连接型智能BPM平台逐渐成为大小企业的首选。

区别点 Workflow / OA BPM
交互 人与人
人与系统(次要)
人与人
系统与系统
人与系统
系统与人
整合 不提供,甚至恶化了企业“流程孤岛”的问题 能广泛整合不同业务系统
流程建模 不重要,甚至很多OA是通过Lotus系统来配置 至关重要,一般需要通过可视化流程定义
焦点 基于指定的应用系统做流程、文档路由 业务流程生命周期管理与流程优化

4 流程引擎的架构设计

本章节系统地描述了BPM 流程引擎的架构设计思路,摘自:聊聊流程引擎的架构设计 - Weixin/互联网后端架构

  • 先介绍流程引擎的组成单元,再介绍基于某个 BPM 产品的项目是如何进行开发的。我们通过 BPM 项目开发,对流程引擎的作用有个初步的认识。

4.1 BPM 流程引擎的组成单元

  1. 组织、角色、用户、成员的组织架构托管;
  2. 流程资源文件的配置、校验、存储和执行,对不同的流程节点,流程引擎自动结合配置、数据处理其对应的业务逻辑,流程数据自动处理;
  3. 表单配置、数据绑定,表单数据的根据流程配置自动处理;
  4. 通用的数据接口;

4.1.1 组织架构的设计

4.1.2 流程设计器

  • 流程设计器包含左侧的分组节点列表,和右侧的画布。左侧的节点可以如下进行设计。

  • 问题:对于一个 XML 或 JSON 格式的流程图,如何进行解析?
    不同的节点,按照不同的业务场景,配置不同的配置项。

比如,对于 Human Node 需要配置审批人,配置审批环节的展示表单,审批环节能够修改哪些字段,哪些字段的修改要进行留痕等。

4.1.3 表单设计器

这种是按照表单相关数据表,生成出一个表单,然后对表单字段进行配置和数据绑定。

这种是 Drag&Drop 控件,然后配置控件的属性,如绑定字段等。

这种是 Drag&Drop 控件,无需关联数据库表字段的表单

数据表生成表单的概要流程如下图所示。

拖拽控件绑定数据表字段的概要流程如下。

拖拽控件无需绑定数据表字段的概要流程。使用 NoSQL 的 Document 记录或使用 RDS 提供的 JSON 类型进行保存会比较方便。

4.1.4 接口设计

结合 Activiti 的接口设计,如下图所示

一些系统在创建一个流程任务的时候,要先按照流程模板先创建一个应用示例,再关联发起人和备注,调用 RuntimeService,执行到 StartNode,这类设计因人而异,这么做略显繁琐。

4.2 基于流程引擎的项目开发实践

4.2.1 流程项目实践流程

  • 确定【组织架构】
  • 确定【流程】,包括流程布局、审批人设置、权限
  • 确定【表单信息】(字段、类型、数据源、校验规则)和表单样式
  • 确定页面布局、样式、数据字段、搜索、导入、导出
  • 确定【报表(明细、统计)】

4.2.2 组织架构

  • 组织架构实现,有两种方法,一种是按照维度进行数据管理,另一种是在同一棵组织架构树下进行管理。
  • 按照集团、公司、部门、用户等不同维度,进行数据管理,比较常见,这里不做讨论。下图为按维度维护数据的示例。

  • 按照同一棵组织架构树进行数据维护,界面一般显示为左树右表。大多数商业化产品,都会将此组织架构树进行内存缓存,以方便审批人查找、开窗选择 OrgUnit、Role、User、Member 等场景。Member 的引入是为了解决一人多职等场景。

一般发起流程的时候,需要带出发起人拥有的 Member 列表,从而后续节点取合适的审批人。

  • 对于组织架构而言,需要考虑,系统本身要具备 OU 存储的能力。
  • 对于没有组织架构的用户,可以直接在系统的组织架构中新建组织架构。同时,对于已有系统的客户,可以通过组织架构数据同步来进行数据自动维护。
  • 对于用 AD 域内部管控的客户来说,需要具备 AD 域身份认证的能力。
  • 对于复杂场景,比如用户是 SaaS 化等复杂场景,组织架构也需要在系统内部,支持使用 API 的方式来获取组织信息。

所以在组织架构设计的时候,要使用插件的方式来做,具体使用哪种插件,可以在配置文件中进行配置。以下为一个商业产品的组织架构操作界面示例。

常见的组织架构操作还有组织架构同步,比如流程系统同步微信企业号、钉钉等,这里不再展开。

4.2.3 流程设计

我们想象的流程,可能是向下面的这种简单流程。

而实际项目,碰到的流程,一般是如下图所示的情景。

初步看几个流程的模型文件是什么样的,先有个印象。

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<definitions id="definitions"
targetNamespace="http://activiti.org/bpmn20"
xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:activiti="http://activiti.org/bpmn">

  <process id="vacationRequest" name="Vacation request">
    <startEvent id="request" activiti:initiator="employeeName">
      <extensionElements>
        <activiti:formProperty id="numberOfDays" name="Number of days" type="long" value="1" required="true"/>
        <activiti:formProperty id="startDate" name="First day of holiday (dd-MM-yyy)" datePattern="dd-MM-yyyy hh:mm" type="date" required="true" />
        <activiti:formProperty id="vacationMotivation" name="Motivation" type="string" />
      </extensionElements>
    </startEvent>

    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="request" targetRef="handleRequest" />

    <userTask id="handleRequest" name="Handle vacation request" >
      <documentation>
        ${employeeName} would like to take ${numberOfDays} day(s) of vacation (Motivation: ${vacationMotivation}).
      </documentation>

      <extensionElements>
        <activiti:formProperty id="vacationApproved" name="Do you approve this vacation" type="enum" required="true">
          <activiti:value id="true" name="Approve" />
          <activiti:value id="false" name="Reject" />
        </activiti:formProperty>
        <activiti:formProperty id="managerMotivation" name="Motivation" type="string" />
      </extensionElements>

      <potentialOwner>
        <resourceAssignmentExpression>
          <formalExpression>management</formalExpression>
        </resourceAssignmentExpression>
      </potentialOwner>
    </userTask>

    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="handleRequest" targetRef="requestApprovedDecision" />
      <exclusiveGateway id="requestApprovedDecision" name="Request approved?" />
      <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="requestApprovedDecision" targetRef="sendApprovalMail">
      <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${vacationApproved == 'true'}</conditionExpression>
    </sequenceFlow>

    <task id="sendApprovalMail" name="Send confirmation e-mail" />

    <sequenceFlow id="flow4" sourceRef="sendApprovalMail" targetRef="theEnd1" />

    <endEvent id="theEnd1" />

    <sequenceFlow id="flow5" sourceRef="requestApprovedDecision" targetRef="adjustVacationRequestTask">
      <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${vacationApproved == 'false'}</conditionExpression>
    </sequenceFlow>

    <userTask id="adjustVacationRequestTask" name="Adjust vacation request">
      <documentation>
        Your manager has disapproved your vacation request for ${numberOfDays} days.
        Reason: ${managerMotivation}
      </documentation>
      <extensionElements>
        <activiti:formProperty id="numberOfDays" name="Number of days" value="${numberOfDays}" type="long" required="true"/>
        <activiti:formProperty id="startDate" name="First day of holiday (dd-MM-yyy)" value="${startDate}" datePattern="dd-MM-yyyy hh:mm" type="date" required="true" />
        <activiti:formProperty id="vacationMotivation" name="Motivation" value="${vacationMotivation}" type="string" />
        <activiti:formProperty id="resendRequest" name="Resend vacation request to manager?" type="enum" required="true">
          <activiti:value id="true" name="Yes" />
          <activiti:value id="false" name="No" />
        </activiti:formProperty>
      </extensionElements>

      <humanPerformer>
        <resourceAssignmentExpression>
        <formalExpression>${employeeName}</formalExpression>
        </resourceAssignmentExpression>
      </humanPerformer>
    </userTask>

    <sequenceFlow id="flow6" sourceRef="adjustVacationRequestTask" targetRef="resendRequestDecision" />
    <exclusiveGateway id="resendRequestDecision" name="Resend request?" />
    <sequenceFlow id="flow7" sourceRef="resendRequestDecision" targetRef="handleRequest">
      <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${resendRequest == 'true'}</conditionExpression>
    </sequenceFlow>

    <sequenceFlow id="flow8" sourceRef="resendRequestDecision" targetRef="theEnd2">
      <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${resendRequest == 'false'}</conditionExpression>
    </sequenceFlow>

    <endEvent id="theEnd2" />
  </process>
</definitions>
  • 一个屏幕截图都截不完的流程,如果用代码去实现整个流程,其工作量和效率,可想而知。而实际做项目,使用基于流程引擎的产品来做项目的时候,只需要确定节点、节点配置、数据配置和权限即可。

  • 问题:一般流程,都带有邮件通知的节点,如何实现邮件通知节点?请考虑以下情景。

  • 流程流转和执行的时候,会遇到各种情况的错误,比如找不到审批人等,此时流程引擎要对数据做 rollback,而邮件通知节点的业务逻辑已经执行过了。

  • 权限方面,对于流程资源,哪些部门可以申请,哪些角色不可申请,都应该做流程控制。而在流程执行过程中,流程数据、不是路程的相关人也都不应该看到流程,处理过流程的审批人,不可以再对流程进行处理等,都是权限方面要考虑的问题。

4.2.4 表单设计

如下图所示的表单,可以分析以下,一个流程表单有多个主表信息和多个子表信息。
一般而言,如果是通过流程引擎做非流程的数据处理,子表通过主表 ID 来做关联,如果通过流程引擎做流程的数据处理,子表和主表通过 TaskId 来做关联。以下为示例。

流程系统需要表单设计器,一个流程不同节点可以挂接不同的表单,以方便不同角色的人关注不同维度的流程信息。

4.2.5 页面设计

一般而言,对于流程的发起、审批、历史记录等,都是通用的系统界面。而一些业务场景,需要单独做列表界面,以方便使用。对于已有门户系统的客户,需要融合其界面样式。以下为曾经做过的项目示例。

4.2.6 报表系统

由于不是所有客户都有报表系统,所以流程系统需要具备一个基本的报表功能。下图为示例。

有报表系统的客户,可以使用其商业版报表系统,获取(直接取、数仓)数据进行展示。常见的报表系统有 FineReport、Tableau、PowerBI 等。

4.3 BPM 流程引擎架构设计

4.3.1 流程引擎的架构设计

4.3.2 发起流程

4.3.3 流程引擎处理过程

4.3.4 执行节点处理过程

  • 问题:在流程引擎处理过程中,如果一个节点有多条连线,如何寻找 FromNodeId 是某个 Node 的连线?

人工处理时,指定连线 text

4.4 流程引擎架构设计

4.4.1 业务识别

  • 识别业务场景中的配置项,使用集合或分组的方式,让业务可配置
  • 支撑业务流程过程的可配置化
  • 支撑业务场景中的数据,自动处理

4.4.2 流程引擎的实现

  • 资源相关服务,资源加载,资源保存,资源加密等
  • 配置项相关服务
  • PVM 虚拟机的实现,即通过某个节点(发起时为开始节点)作为初始节点,按照某个连线的 action 进行节点的自动执行的虚拟机
  • 数据配置、数据权限
  • 流程数据和业务数据的自动处理

5 商业机会

  • Business Process Analysis (BPA) 流程分析,帮助企业进行流程调整和优化
  • Process Assets Library(PAL)流程资产库,对企业流程进行知识化沉淀,将制度和流程落地做绑定,让审批人知晓流程中对应的职责
  • Process Simulate 流程模拟,自动化测试
  • Process Forecast 流程预测
  • 低代码平台
  • 更广泛的机会,在于业务领域 + 流程引擎,比如:DevOps、RPA、应用与服务编排、数据编排、FaaS 编排等。

X 参考文献

Workflow Management Coalition - Wiki

原文链接:https://www.cnblogs.com/johnnyzen/p/18024283/business-process-engine

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