【新(xīn)東網技(jì )術大咖帶您走進jBPM】從jBPM3、jBPM5到Activiti5:是繼承還是颠覆?
發布時間： 2017-02-06 12:25:26
文(wén)/陳繼先 通信研發部 華南-海南
新(xīn)東網自2001年成立以來，掌握大數據、雲計算、通信、物(wù)聯網及區(qū)塊鏈等領先信息技(jì )術，擁有(yǒu)一支逾16年經驗的強大IT團隊。為(wèi)沉澱企業技(jì )術實力，繼續發揮行業優勢，《東網快訊》特邀新(xīn)東網技(jì )術大咖帶您走進這些領先信息技(jì )術，揭秘新(xīn)東網16年來的技(jì )術成果，每周一發布。
從jBPM3發展到jBPM5再到Activiti5，jBPM（包括Activiti）的設計無不遵循一緻的原則，即強調流程服務(wù)的可(kě)嵌入性和可(kě)擴展性。同時，從各個版本之間的變化我們也能(néng)看見産(chǎn)品設計思路的變化：更加強調面向業務(wù)人員，增加BPMS（業務(wù)流程管理(lǐ)系統）特性。
回顧發展曆程前，首先我們來讨論一下BPMS應該嵌入還是獨立部署的問題，因為(wèi)不管是jBPM還是Activiti，都強調了流程服務(wù)的可(kě)嵌入性。此外，我們還需要讨論一下什麽是BPMS的特性，它們所解決的問題是什麽。
不管是jBPM還是Activiti，都強調了流程服務(wù)的可(kě)嵌入性。Tom Baeyens在其個人博客裏稱作(zuò)為(wèi)獨立部署的BPMS已死，原因有(yǒu)兩個：一是獨立部署的BPMS需要很(hěn)高的安(ān)裝(zhuāng)使用(yòng)成本，需要獨立部署、需要用(yòng)戶支出大量的培訓成本和維護成本；二是獨立部署的BPMS與外部系統的交互方式是分(fēn)布式，這使得很(hěn)多(duō)問題變得複雜，例如分(fēn)布式事務(wù)。Tom Baeyens代表了相當一部分(fēn)人特别是開發人員的觀點。
Tom Baeyens沒有(yǒu)完全理(lǐ)解BPMS。什麽是BPMS？BPMS最重要的目标就是需要打破各個應用(yòng)系統（CRM、ECM、ERP、SCM）之間的界線(xiàn)，将分(fēn)散在這些系統中(zhōng)的流程集中(zhōng)管理(lǐ)，這是BPMS的實質(zhì)。一如流程再造，打破各個部門之間的壁壘，減少浪費，建立流程驅動性的組織。如下圖1所示：
圖 1：BPMS打破應用(yòng)系統之間的界線(xiàn)
BPMS所要解決的問題要求其必然是獨立部署的。Tom Baeyens錯誤的根本原因在于其将BPMS與工(gōng)作(zuò)流系統的定義混為(wèi)了一談，他(tā)如此定義BPMS：BPMS旨在簡化對組織核心流程進行支撐的軟件創建。也就是BPMS面向的是軟件開發人員，旨在簡化他(tā)們的開發，降低他(tā)們使用(yòng)流程的門檻。而這正是工(gōng)作(zuò)流系統需要解決的問題。BPMS面向企業用(yòng)戶，工(gōng)作(zuò)流面向開發社區(qū)和系統集成商(shāng)。
jBPM4、jBPM5和Activiti5都增加了其BPMS特性,哪些特性能(néng)夠稱為(wèi)BPMS特性呢(ne)？我們先看一看BPMS需要解決的問題，為(wèi)解決這些問題所增加的特性就是BPMS特性。
1. 如何設計流程，在組織中(zhōng)高效地對設計出的流程進行溝通，取得共識？
· 提供跨越組織的流程标準标記符号與術語（BPMN已經成為(wèi)标準）
· 流程及相關文(wén)檔的可(kě)視化（流程/内容存儲倉庫）
· 提供在組織結構内進行不同層次之間的流程導航（流程存儲倉庫支持組織模型）
· 流程定義在各個層次/部門間的一緻性，避免業務(wù)人員的流程建模轉換到IT系統時受到損耗（流程引擎支持基于圖的建模，支持擴展）
2. 如何更好地執行流程？
· 業務(wù)活動的實時監控，預警與控制（BAM）
· 流程執行的仿真
· 流程執行的統計分(fēn)析與反饋（報表）
3. 如何更好地管理(lǐ)流程？
· 打破各個應用(yòng)系統之間的界線(xiàn)，統一管理(lǐ)所有(yǒu)流程（EAI，與ESB的集成）
· 對業務(wù)人員友好的建模工(gōng)具(jù)
4. 如何在執行流程過程中(zhōng)遵循業内最佳實踐和規則？
· 面向流程的知識管理(lǐ)
· 規則引擎
jBPM3的最新(xīn)版本是3.2.7，包括了以下組件：基于Eclipse的流程設計器、用(yòng)于監控案例（流程實例）和處理(lǐ)任務(wù)的Web控制台以及jPDL核心庫。如下圖2所示：
圖 2：jBPM3組件
1. 基于Eclipse的流程設計器
提供給開發人員繪制jPDL流程圖，因為(wèi)該設計器基于Eclipse，所以生成的流程文(wén)件可(kě)以與開發代碼一起組織管理(lǐ)，非常容易進行單元測試。實現了工(gōng)作(zuò)流管理(lǐ)系統參考模型裏的接口1。
2. Web管理(lǐ)控制台
主要有(yǒu)兩個功能(néng)：一是作(zuò)為(wèi)工(gōng)作(zuò)流客戶端應用(yòng)接口，給用(yòng)戶提供一種手段，以處理(lǐ)案例運行過程中(zhōng)需要人工(gōng)處理(lǐ)的任務(wù)；二是對案例的狀态進行監控與管理(lǐ)。實現了工(gōng)作(zuò)流管理(lǐ)系統參考模型裏的接口2和5。
3. jPDL核心庫
jPDL核心庫是一個單獨的JAR包，可(kě)以嵌入到目标應用(yòng)中(zhōng)執行，它包括了：
· 流程倉庫：解析jPDL流程定義文(wén)件并存儲讀取；
· 流程引擎：對流程定義進行初始化和調度執行，節點的運行期行為(wèi)與jPDL裏定義的節點類型一一綁定；
· 任務(wù)管理(lǐ)：生成任務(wù)節點所對應的工(gōng)作(zuò)項，管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)項的生命周期（初始化、分(fēn)配執行者、執行、挂起、結束、終止）；
· 事件管理(lǐ)：發布案例和任務(wù)的開始、結束事件，通過監聽者模式調用(yòng)相應的事件處理(lǐ)器；
· 異步執行機制：通過線(xiàn)程實現了Job Executor，進行異步工(gōng)作(zuò)的處理(lǐ)，這些工(gōng)作(zuò)包括了時間處理(lǐ)、異步動作(zuò)。
· 身份組件模型：實現了一套簡單的身份組件模型，包括了組、用(yòng)戶和權限。
通過調用(yòng)自定義Java代碼實現了對外部應用(yòng)的調用(yòng)，從而實現工(gōng)作(zuò)流管理(lǐ)系統參考模型裏的接口3。
jBPM3是一個輕量級的嵌入式工(gōng)作(zuò)流系統。它在Java社區(qū)的成功得益于兩個方面：一是嵌入式，這降低了使用(yòng)工(gōng)作(zuò)流的門檻；二是對開發人員友好，這表現在易讀的jPDL、流程的可(kě)測試性(Eclipse插件)以及節點行為(wèi)的可(kě)擴展性，我們可(kě)以非常容易的在流程運行中(zhōng)加入自己定制的行為(wèi)（通過事件處理(lǐ)器和Action）。jBPM3面向開發人員，它解決的問題是流程的自動化，它的影響力集中(zhōng)在Java開發社區(qū)，是一個完整的工(gōng)作(zuò)流系統實現。
與jBPM3相比，jBPM4最大的變化是引入了流程虛拟機（PVM），同時增加了BPMS的特性。jBPM4不再滿足于工(gōng)作(zuò)流系統的定位，開始向BPMS努力。
1. 為(wèi)什麽引入流程虛拟機
盡管jBPM3在Java社區(qū)取得了很(hěn)大的成功，但是有(yǒu)一件事始終被人們诟病，那就是它不支持流程語言規範，從最開始的XPDL、BPEL到後來的BPMN，它采用(yòng)了自定義的jPDL。在jBPM3中(zhōng)，節點的運行期行為(wèi)與jPDL裏定義的節點類型是一一綁定的，這造成了流程引擎與特定流程語言的綁定，要支持其他(tā)的流程語言變得困難。于是在jBPM4中(zhōng)，jBPM提出了流程虛拟機的概念，即流程引擎與流程語言解耦，通過一套通用(yòng)的流程模型并配以可(kě)定制的節點運行期行為(wèi)實現了對多(duō)流程語言的支持。流程虛拟機帶來的好處是多(duō)方面的：第一也是最重要的是jBPM4支持了BPMN。
第二是實現了基于流程組件的流程引擎，流程圖(語言)與實現解耦，我們使用(yòng)通用(yòng)編程語言實現節點運行期行為(wèi)，稱之為(wèi)流程組件，通過将流程圖與流程組件挂接，避免了圖的損耗。在這一點上，Tom Baeyens對BPMN到BPEL的轉換提出了一針見血的批評：BPMN和jPDL以及XPDL都是基于圖的，而BPEL是基于塊的，這造成了當将業務(wù)人員使用(yòng)BPMN所建立的流程模型向BPEL執行模型進行轉換時，出現許多(duō)的不匹配，最初的流程模型會扭曲變形。而扭曲的後果就是業務(wù)人員與開發人員之間的協作(zuò)困難，這影響了流程從業務(wù)到技(jì )術的實現。
第三個好處是我們可(kě)以定義領域特定語言（DSL），在特定的應用(yòng)裏，采用(yòng)DSL約定并隐藏了大部分(fēn)的技(jì )術細節可(kě)能(néng)做到業務(wù)人員對執行流程的直接修改，例如企業文(wén)檔管理(lǐ)裏的審批流程。
2. BPMS特性的加入
這表現在以下三個方面：第一是支持了BPMN，BPMN已經成為(wèi)業務(wù)人員的流程建模标準；第二是引入了Signavio作(zuò)為(wèi)面向業務(wù)人員的Web建模器；第三是在已有(yǒu)的Web管理(lǐ)控制台加入了對案例和任務(wù)的統計功能(néng)。jBPM4的組件如下圖3所示：
圖3：jBPM4組件
和jBPM3一樣，jBPM4依然是輕量級的、可(kě)嵌入的工(gōng)作(zuò)流系統。相比jBPM3，它将業務(wù)人員作(zuò)為(wèi)最終用(yòng)戶之一，增加了部分(fēn)BPMS特性，同時PVM的引入使得它的可(kě)擴展性得到了極大的增強，我們甚至可(kě)以定義自己的DSL。
在BPMS特性裏我們提到了應該避免業務(wù)人員的流程建模轉換到IT系統時受到損耗，最理(lǐ)想的情況是業務(wù)人員與開發人員共用(yòng)一個流程模型，業務(wù)人員能(néng)夠直接對流程進行調整（在特定應用(yòng)中(zhōng)，通過DSL是可(kě)以做到的）；其次是通過BPMS将業務(wù)人員的模型與實際執行的技(jì )術模型關聯起來（很(hěn)多(duō)商(shāng)業産(chǎn)品已經做到了這一點，在Activiti5中(zhōng)我們也會看到這一點），業務(wù)人員、開發人員以及運營團隊之間能(néng)夠做到很(hěn)好的協調；最差是業務(wù)人員與開發人員各自為(wèi)政，獨立維護各自的流程模型，并且模型之間存在極大的不匹配，此時流程的迅速變化基本上是奢望。
目前jBPM5剛剛發布了第一個候選發布版本，jBPM5基本上完全抛棄了jBPM4的代碼，所有(yǒu)代碼全部來自原先的Drools Flow。Drools Flow最初被用(yòng)來解決規則執行順序的問題。其實從Drools Flow開始支持BPMN時起，我們已經預感到它與jBPM的競争關系。
jBPM5依舊定位為(wèi)輕量級的可(kě)嵌入的工(gōng)作(zuò)流系統。在jBPM5的特性裏，有(yǒu)這麽兩條引人關注：一是引入了Guvnor作(zuò)為(wèi)流程倉庫，這解決了流程的可(kě)視化問題，流程定義作(zuò)為(wèi)資源被管理(lǐ)，我們可(kě)以對流程定義進行可(kě)視化管理(lǐ)以及全文(wén)檢索（Guvnor使用(yòng)了Jackrabbit作(zuò)為(wèi)了其存儲實現，但我們的經驗表明Jackrabbit在大數據量情況下性能(néng)存在嚴重問題）；第二是規則引擎(Drools Expert)、事件處理(lǐ)引擎(Drools Fusion)與流程引擎的合三為(wèi)一，這是jBPM5最讓人期待的地方。jBPM5的組件如下圖4所示：
圖 4：jBPM5組件
規則引擎在流程中(zhōng)的應用(yòng)已經非常廣泛了，我們這裏說說事件處理(lǐ)引擎。
事件處理(lǐ)引擎是業務(wù)活動監控（BAM）的基礎，BAM的功能(néng)及執行過程，如下：
· 捕獲：BAM捕獲各種事件（通過消息監聽器、适配器、代理(lǐ)等）。這些事件來自應用(yòng)、系統軟件、外部交易夥伴。消息是BAM的核心——它們反應底層業務(wù)流程的狀況。
· 過濾：BAM過濾掉沒有(yǒu)直接後果的事件，在很(hěn)多(duō)情況下由支持事件流處理(lǐ)（Event Stream Processing，簡稱ESP）或複雜事件處理(lǐ)（Complex Event Processing，簡稱CEP）引擎來進行過濾。
· 分(fēn)析：BAM根據分(fēn)析模型和規則将相關事件聯系起來。
· 警告：BAM向用(yòng)戶提出警告，以便用(yòng)戶在必要時進行控制。
如上所示，BAM的執行過程包含四個步驟，而前三個步驟都是對事件進行相關的處理(lǐ)（捕獲事件、過濾事件、分(fēn)析事件、關聯事件），因此在大多(duō)數BAM的技(jì )術實現方案中(zhōng)，都基于CEP和ESP的引擎來實現BAM的功能(néng)。
與jBPM4相比，jBPM5對PVM的放棄也帶來了幾個不小(xiǎo)的問題：第一是對開發人員來說隻支持BPMN，不再支持jPDL（當然提供了遷移工(gōng)具(jù)）；第二是流程執行的可(kě)擴展性回到了jBPM3的年代，僅僅支持自定義動作(zuò)（相當于jBPM3裏的Action）。此外，Web建模器由Signavio替換為(wèi)了Oryx Designer。
總而言之，jBPM5通過引入流程倉庫和BAM繼續向BPMS邁進（目前的進展是與流程倉庫的集成還未完成，BAM基于日志(zhì)進行分(fēn)析），同時，由于不再支持PVM和jPDL，帶來了流程擴展性的降低和社區(qū)開發人員的未來流失。
Activiti5是Tom Baeyens加入Alfresco後推出的新(xīn)的基于jBPM4的開源工(gōng)作(zuò)流系統，已發布第一個版本。Activiti的開發團隊相比與jBPM強大了許多(duō)，有(yǒu)23位核心開發者。當然這也是由于activiti規劃的功能(néng)所緻：包括核心引擎、Web的流程建模器、協作(zuò)工(gōng)具(jù)Activiti Cycle、Activiti Probe、Activiti Explorer、與Spring的集成、與Mule的集成等。
圖 5：Activiti5的組件
如上圖所示，Activiti5由三種類型的組件組成，分(fēn)别是：專用(yòng)工(gōng)具(jù)（Dedicated Tools）、内容存儲工(gōng)具(jù)（Stored Content）和協作(zuò)工(gōng)具(jù)（Collaboration Tool）。
專用(yòng)工(gōng)具(jù)包括以下：
· Alfresco—Alfresco公(gōng)司的企業級内容管理(lǐ)産(chǎn)品
Alfresco 是一個開源的、企業級的内容管理(lǐ)系統，功能(néng)包括：文(wén)檔管理(lǐ)、協作(zuò)、記錄管理(lǐ)、知識庫管理(lǐ)、Web内容管理(lǐ)等功能(néng)。Alfresco與Activiti的深入集成實現了流程及相關文(wén)檔的可(kě)視化。更重要的是Alfresco支持組織模型，能(néng)夠提供在組織結構内進行不同層次之間的流程導航。
· Activiti Modeler—建模器
基于開源Signavio Web流程編輯器的一個定制版本，提供了對BPMN2.0圖形化規範的支持，建模後的流程以文(wén)件格式進行存儲。
· Activiti Designer—Eclipse插件形式的建模器
· Activiti probe—管理(lǐ)及監控組件
對流程引擎運行期實例提供管理(lǐ)及監控的Web控制台。包含部署的管理(lǐ)、流程定義的管理(lǐ)、數據庫表的檢視、日志(zhì)查看、事務(wù)的平均執行時間、失敗多(duō)次的工(gōng)作(zuò)等功能(néng)。
· Activiti Explorer—任務(wù)管理(lǐ)組件
提供任務(wù)管理(lǐ)功能(néng)和對案例、任務(wù)基于曆史數據的統計分(fēn)析（報表）功能(néng)。Web應用(yòng)程序。
内容存儲工(gōng)具(jù)：包括了文(wén)檔倉庫、模型倉庫、SVN倉庫、MVN倉庫和Activiti引擎。其中(zhōng)文(wén)檔倉庫、SVN倉庫和MVN倉庫三個組件為(wèi)協作(zuò)工(gōng)具(jù)（Activiti Cycle）提供底層的支撐。Activiti引擎則是以前的PVM。
協作(zuò)工(gōng)具(jù)：與jBPM4相比，Activiti5最令人矚目的特性就在于它的協作(zuò)工(gōng)具(jù)組件。
Activiti Cycle完全是一種新(xīn)類型的BPM組件。它是一個用(yòng)來促進業務(wù)人員、開發人員和IT運營人員協作(zuò)的Web應用(yòng)程序。 在現實的場景中(zhōng)，業務(wù)文(wén)檔有(yǒu)業務(wù)人員所持有(yǒu)，而軟件程序由開發團隊所管理(lǐ)，被部署的軟件應用(yòng)則被IT管理(lǐ)人員所管理(lǐ)，三者之間不能(néng)很(hěn)好的協作(zuò)。我們可(kě)以想象這樣一個場景，業務(wù)經理(lǐ)用(yòng)文(wén)檔來維護需求和visio格式的流程圖，開發人員管理(lǐ)可(kě)執行的流程和大量的Java源文(wén)件而IT維護人員則管理(lǐ)部署在Tomcat中(zhōng)的.war文(wén)件和存儲在Activiti數據庫中(zhōng)的流程。
圖 6：Activiti cycle協作(zuò)組件邏輯示意圖
Activiti Cycle通過BusinessLink将與流程相關的業務(wù)人員、開發團隊與IT維護人員關聯起來，實現他(tā)們之間的協作(zuò)。
總而言之，與jBPM4相比，Activiti5目前最重要的增強就是實現了流程的可(kě)視化以及創新(xīn)的Activiti Cycle協作(zuò)組件，此外，通過與Mule的集成加強了其集成能(néng)力。其對PVM的保留使其繼承了jBPM4強大的可(kě)擴展能(néng)力，對jBPM的老用(yòng)戶來說，這是向其遷移的重要理(lǐ)由。
jBPM3是一個完整的工(gōng)作(zuò)流系統實現，面向開發人員，目的在于簡化對組織核心流程進行支撐的軟件創建，不支持标準。
jBPM4引入PVM，使其擁有(yǒu)更強大的擴展性，同時增加BPMS特性，這些特性包括了對BPMN的支持、面向業務(wù)人員的Web建模器和簡單統計分(fēn)析功能(néng)的加入。
jBPM5基于原先的Drools Flow，支持BPMN，通過與Drools的合并支持BAM，通過内容倉庫增加對流程可(kě)視化的支持。由于放棄了jBPM4的PVM，引擎的可(kě)擴展性受到損害，并且不再支持jPDL。
Activiti5基于jBPM4，與Alfresco的集成增加了其流程可(kě)視化與管理(lǐ)能(néng)力，同時通過創新(xīn)的Activiti Cycle協作(zuò)組件支持流程相關人員之間的協調，最後，它加強了集成能(néng)力。
對于工(gōng)作(zuò)流應用(yòng)或者jBPM3、jBPM4的老用(yòng)戶，建議轉向Activiti5。
閩公(gōng)網安(ān)備 35010202001006号