JBPM是目前應(yīng)用廣泛的Java工作流管理系統(tǒng)，在51CTO之前報道的J2EE工作流管理系統(tǒng)JBPM詳解中，我們曾詳細介紹過JBPM的工作原理和工作流應(yīng)用方案。今天通過對JBPM中的四眼原則、任命和上報的實現(xiàn)來詳細講解如何使用JBPM實現(xiàn)高級交互模式。

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許多通用業(yè)務(wù)流程都包含人類參與者。人類活動，從簡單場景（如人工批準）到復雜場景（涉及復雜的數(shù)據(jù)輸入），在流程實現(xiàn)中引入了新的方面，如人類交互模式。人類交互模式的一個典型集合包括：

1、四眼原則（The 4-eyes principle），通常又被稱為“職責分離”，它是決策由多人彼此獨立作出時的一個常見場景。在很多情況下，很容易就能得到另一個觀點/簽名。

2、任命（Nomination）是指上級根據(jù)團隊成員的任務(wù)安排、工作負荷或經(jīng)驗人工地將任務(wù)分配給他的情形。

3、任務(wù)通常被建模來表達一種預期：它們將在確定時間段內(nèi)完成。如果任務(wù)沒有按預期地進展，就需要一種上報（escalation）機制。兩種典型的上報實現(xiàn)是：重新分配任務(wù)，并常常附帶一個上報已經(jīng)發(fā)生的通知；或任務(wù)未按時完成的通知（通常發(fā)給經(jīng)理）。

4、鏈狀執(zhí)行（Chained execution）是一個流程（片斷），其中的一系列步驟是由同一個人來完成。

在本文中，我將討論如何實現(xiàn)JBPM高級交互模式。

JBPM中的任務(wù)管理

JBPM的一個核心功能2是為人類管理任務(wù)和任務(wù)列表。JBPM允許將任務(wù)和任務(wù)節(jié)點作為整個流程設(shè)計的一部分使用。

任務(wù)一般在JBPM中定義成任務(wù)節(jié)點。單個任務(wù)節(jié)點可以包含一個或多個任務(wù)。包含任務(wù)節(jié)點的JBPM流程的一個公共行為就是等待任務(wù)節(jié)點中的全部任務(wù)完成，然后繼續(xù)執(zhí)行。某個任務(wù)可被分配3 給個人、用戶組或泳道：

假如任務(wù)被分配給某個特定用戶，那么就只有這個使用者可以執(zhí)行它。

假如任務(wù)被分配給某個用戶組，那么這個組內(nèi)的任何參與者都能執(zhí)行這個任務(wù)。JBPM使用的是參與者池（pooled actors）符號（它可以包含組名、組名列表和參與者個人列表等），而不是組ID。如果用戶開始執(zhí)行在他們組任務(wù)列表中的任務(wù)，最終可能會引起沖突4——可能有多人開始執(zhí)行相同的任務(wù)。為了避免這種情況，在開始執(zhí)行任務(wù)之前，用戶應(yīng)該將任務(wù)從組任務(wù)列表移動到他們自己的任務(wù)列表中。

泳道代表一個流程角色，它通常被分配給一個用戶組。它是一種指定流程中的多個任務(wù)要由同一參與者完成的機制5。因此，在第一個任務(wù)被分配給某個泳道之后，流程就會記住所有在相同泳道內(nèi)的后續(xù)任務(wù)都將由同一參與者完成。

JBPM提供了兩種定義任務(wù)分配的基本方法：作為流程定義的一部分或通過編程實現(xiàn)。如果是作為流程定義的一部分，分配可以通過指定具體用戶、用戶組或泳道完成。此外，可以使用表達式根據(jù)流程變量動態(tài)確定某個具體用戶。完整的編程實現(xiàn)是基于分配處理器（assignment handler）的6，它允許任務(wù)根據(jù)任意的計算規(guī)則去查找用戶ID。那么如何才能很好的實現(xiàn)JBPM高級交互模式這一功能呢，讓我們繼續(xù)往下看。

流程定義描述流程實例的方式類似任務(wù)描述任務(wù)實例的方式。當流程執(zhí)行時，一個流程實例——流程的運行時表示——就會被創(chuàng)建。類似，一個任務(wù)實例——任務(wù)的運行時表示——就會被創(chuàng)建。根據(jù)任務(wù)定義，任務(wù)實例被分配給一個參與者/參與者組。

任務(wù)實例的一個作用就是支持用戶交互——把數(shù)據(jù)顯示給用戶并從用戶那里收集數(shù)據(jù)。一個JBPM任務(wù)實例擁有訪問流程（令牌）變量7的全部權(quán)限，而且還可以有自己的變量。任務(wù)能夠擁有自己的變量對于以下場景非常有用：

在任務(wù)實例中創(chuàng)建流程變量的副本，這樣對任務(wù)實例變量的即時更新只有在該任務(wù)完成且這些副本被提交給流程變量時才會影響流程變量。

創(chuàng)建更好支持用戶活動的“派生（計算）”變量。

任務(wù)自己的變量在JBPM中是通過任務(wù)控制器處理器（task controller handler）支持的，它可以在任務(wù)實例創(chuàng)建時生成任務(wù)實例數(shù)據(jù)（從流程數(shù)據(jù)），并在任務(wù)實例完成時將任務(wù)實例數(shù)據(jù)提交給流程變量。

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擴展Task類

JBPM高級交互模式的實現(xiàn)操作中任務(wù)的定義被包含在org.JBPM.taskmgmt.def.Task類中。為了支持四眼原則，我們需要給類增加以下的字段/方法（清單1）：

protected int numSignatures = 1;  
public int getNumSignatures(){  
return numSignatures;  
}  
public void setNumSignatures
(int numSignatures){  
this.numSignatures = 
numSignatures;  
} 

清單1 給Task類增加字段和方法

這個新的參數(shù)允許指定任務(wù)完成所需的JBPM高級交互模式任務(wù)處理人數(shù)量。缺省值為1，這意味著，只有1個用戶應(yīng)該/可以處理這個任務(wù)。

JBPM使用Hibernate來向數(shù)據(jù)庫保存和讀取數(shù)據(jù)。為了讓我們新加的變量持久化，我們需要更新Task類的Hibernate配置文件（Task.hbm.xml），它在org.JBPM.taskmgmt.def文件夾中，增加代碼如下（清單2）

<   property name="numSignatures" 
column="NUMSIGNATURES_" /> 

清單2 在Task映射文件中指定新增域

為了讓我們新加的屬性能被流程定義和數(shù)據(jù)庫正確讀取，我們需要修改org.JBPM.jpdl.xml.JpdlXmlReader類以正確地讀取我們的新屬性（清單3）

String numSignatureText = 
taskElement.attributeValue
("numSignatures");  
if (numSignatureText != null) {  
try{  
task.setNumSignatures
(Integer.parseInt(num
SignatureText));  
}  
catch(Exception e){}  
} 

清單3 讀取numSignature屬性

最后，因為JpdlXmlReader根據(jù)模式來驗證XML，因此我們需要在jpdl-3.2.xsd中增加一個屬性定義（清單4）：

<   xs:element name="task"> 
………………….  
<   xs:attribute name=
"numSignatures" type=
"xs:string" /> 

清單4 在jpdl-3.2.xsd中增加numSignatures屬性

當完成這些工作，JBPM高級交互模式的任務(wù)定義就被擴展可以使用numSignatures屬性（清單5）：

<   task name="task2" 
numSignatures = "2">   
<   assignment pooled-actors
="Peter, John"> 
<   /assignment>   
<   /task> 

清單5 給任務(wù)定義增加numSignatures屬性

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擴展TaskInstance類

在JBPM高級交互模式實現(xiàn)操作到此處時，擴展完任務(wù)類后，我們還需要創(chuàng)建一個自定義的任務(wù)實例類來跟蹤分配給該任務(wù)實例的參與者，并確保所有被分配的參與者完成類執(zhí)行（清單6）。

package com.navteq.JBPM.extensions;  
import java.util.Date;  
import java.util.LinkedList;  
import java.util.List;  
import org.JBPM.JBPMException;  
import org.JBPM.taskmgmt.exe.TaskInstance;  
public class AssignableTaskInstance 
extends TaskInstance {  
private static final long 
serialVersionUID = 1L;  
private List<  Assignee> assignees = 
new LinkedList<  Assignee>();  
private String getAssigneeIDs(){  
StringBuffer sb = new StringBuffer();  
boolean first = true;  
for(Assignee a : assignees){  
if(!first)  
sb.append(" ");  
else   
first = false;  
sb.append(a.getUserID());  
}  
return sb.toString();  
}  
public List<  Assignee> getAssignees() {  
return assignees;  
}  
public void reserve(String userID) 
throws JBPMException{  
if(task == null)  
throw new JBPMException("can't 
reserve instance with no task");  
// Duplicate assignment is ok  
for(Assignee a : assignees){  
if(userID.equals(a.getUserID()))  
return;  
}  
// Can we add one more guy?  
if(task.getNumSignatures() > 
assignees.size()){  
assignees.add(new Assignee(userID));  
return;  
}  
throw new JBPMException("task 
is already reserved by " +  
getAssigneeIDs());  
}  
public void unreserve(String userID){  
for(Assignee a : assignees){  
if(userID.equals(a.getUserID())){  
assignees.remove(a);  
return;  
}  
}  
}  
private void completeTask(Assignee 
assignee, String transition){  
assignee.setEndDate(new Date());  
// Calculate completed assignments  
int completed = 0;  
for(Assignee a : assignees){  
if(a.getEndDate() != null)  
completed ++;  
}  
if(completed <   task.getNumSignatures())  
return;  
if(transition == null)  
end();  
else   
end(transition);  
}  
public void complete(String userID, 
String transition) throws JBPMException{  
if(task == null)  
throw new JBPMException("can't 
complete instance with no task");  
// make sure it was reserved  
for(Assignee a : assignees){  
if(userID.equals(a.getUserID())){  
completeTask(a, transition);  
return;  
}  
}  
throw new JBPMException("task 
was not reserved by " + userID);  
}  
public boolean isCompleted(){  
return (end != null);  
}  
} 

清單6 擴展TaskInstance類

這個JBPM高級交互模式的操作實現(xiàn)擴展了JBPM提供的TaskInstance類，并跟蹤完成該實例所需的參與者個數(shù)。它引入了幾個新方法，允許參與者預留（reserve）/退還（unreserve）任務(wù)實例，以及讓指定參與者完成任務(wù)執(zhí)行。

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JBPM高級交互模式的實現(xiàn)操作中，清單6的實現(xiàn)依賴一個支持類Assignee（清單7）

package com.navteq.JBPM.extensions;  
import java.io.Serializable;  
import java.text.DateFormat;  
import java.text.SimpleDateFormat;  
import java.util.Date;  
public class Assignee implements 
Serializable{  
private static final long 
serialVersionUID = 1L;  
private static final DateFormat 
dateFormat = new   
SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");  
long id = 0;  
protected String startDate = null;  
protected String userID = null;  
protected String endDate = null;  
public Assignee(){}  
public Assignee(String uID){  
userID = uID;  
startDate = dateFormat.format(new Date());  
}  
//////Setters and Getters //////  
public long getId() {  
return id;  
}  
public void setId(long id) {  
this.id = id;  
}  
public String getStartDate() {  
return startDate;  
}  
public void setStartDate(String startDate) {  
this.startDate = startDate;  
}  
public String getUserID() {  
return userID;  
}  
public void setUserID(String id) {  
userID = id;  
}  
public String getEndDate() {  
return endDate;  
}  
public void setEndDate(String endDate) {  
this.endDate = endDate;  
}  
public void setEndDate(Date endDate) {  
this.endDate = dateFormat.format(endDate);  
}  
public void setEndDate() {  
this.endDate = dateFormat.format(new Date());  
}  
public String toString(){  
StringBuffer bf = new StringBuffer();  
bf.append(" Assigned to ");  
bf.append(userID);  
bf.append(" at ");  
bf.append(startDate);  
bf.append(" completed at ");  
bf.append(endDate);  
return bf.toString();  
}  
} 

清單7 Assignee類

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JBPM高級交互模式自定義的TaskInstance類和Assignee類都必須保存到數(shù)據(jù)庫中。這意味著需要給這兩個類實現(xiàn)Hibernate映射14 （清單8，9）：

<  ?xml version="1.0"?>   
<  !DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-
//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0
//EN" "http://hibernate.sourceforge.net
/hibernate-mapping-3.0.dtd">   
<  hibernate-mapping auto-import="false" 
default-access="field">   
<  subclass namename="com.navteq.JBPM.
extensions.AssignableTaskInstance" 
extends="org.JBPM.taskmgmt.exe.
TaskInstance" discriminator-value="A">   
<  list name="assignees" cascade="all" >   
<  key column="TASKINSTANCE_" />   
<  index column="TASKINSTANCEINDEX_"/>   
<  one-to-many class="com.navteq.
JBPM.extensions.Assignee" />   
<  /list>   
<  /subclass>   
<  /hibernate-mapping> 

清單8 自定義任務(wù)實例的Hibernate映射文件

<  ?xml version="1.0"?>   
<  !DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC "-
//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0
//EN" "http://hibernate.sourceforge.net
/hibernate-mapping-3.0.dtd">   
<  hibernate-mapping auto-import=
"false" default-access="field">   
<  class name="com.navteq.JBPM.
extensions.Assignee" table=
"JBPM_ASSIGNEE">   
<  cache usage="nonstrict-read-write"/>   
<  id name="id" column="ID_"> 
<  generator class="native" /> 
<  /id> <  !-- Content -->   
<  property name="startDate" 
column="STARTDATE_" />   
<  property name="userID" 
column="USERID_" />   
<  property name="endDate" 
column="ENDDATE_" />   
<  /class>   
<  /hibernate-mapping> 

清單9 Assignee類的Hibernate映射文件

要讓JBPM高級交互模式的實現(xiàn)操作能夠使用我們的自定義任務(wù)實例實現(xiàn)，我們還需要提供一個自定義的任務(wù)實例工廠（清單10）。

package com.navteq.JBPM.extensions;  
import org.JBPM.graph.exe.ExecutionContext;  
import org.JBPM.taskmgmt.TaskInstanceFactory;  
import org.JBPM.taskmgmt.exe.TaskInstance;  
public class AssignableTaskInstanceFactory 
implements TaskInstanceFactory {  
private static final long serialVersionUID = 1L;  
@Override  
public TaskInstance createTaskInstance
(ExecutionContext executionContext) {  
return new AssignableTaskInstance();  
}  
} 

清單10 自定義的任務(wù)實例工廠

最后，為了讓JBPM運行時使用正確的任務(wù)實例工廠（清單10），還必須創(chuàng)建一個新的JBPM配置（清單11）。

<  JBPM-configuration>   
<  bean name="JBPM.task.instance.
factory" class="com.navteq.JBPM.
extensions.AssignableTask
InstanceFactory" singleton="true" />   
<  /JBPM-configuration> 

清單11 JBPM配置

完成所有這些變更之后（清單1-11），一個典型的任務(wù)處理顯示如下：

List<  String> actorIds = 
new LinkedList<  String>();  
actorIds.add("Peter");  
List<  TaskInstance> cTasks = 
JBPMContext.getGroupTaskList(actorIds)  
TaskInstance cTask = cTasks.get(0);  
AssignableTaskInstance aTask = 
(AssignableTaskInstance)cTask;  
try{  
aTask.reserve("Peter");  
// Save  
JBPMContext.close();  
}  
catch(Exception e){  
System.out.println("Task " + 
cTask.getName() + " is already reserved");  
e.printStackTrace();  
} 

清單12 處理可分配任務(wù)實例

這里，在得到某個用戶的任務(wù)實例并將其轉(zhuǎn)變成可分配任務(wù)實例之后，我們將試著預留它15。一旦預留成功，我們將關(guān)閉JBPM高級交互模式運行時以提交事務(wù)。

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實現(xiàn)任命

JBoss JBPM可以非常輕易的實現(xiàn)手動將任務(wù)分配給特定用戶。根據(jù)JBPM提供的簡單API，可以完成將任務(wù)實例從一個任務(wù)列表移動到另一個任務(wù)列表，因此給某個用戶分配任務(wù)相當直接（清單13）

List< String> actorIds = 
new LinkedList< String>();  
actorIds.add("admins");  
String actorID = "admin";  
List< TaskInstance> cTasks = 
JBPMContext.getGroupTaskList(actorIds);  
TaskInstance cTask = cTasks.get(0);  
cTask.setPooledActors((Set)null);  
cTask.setActorId(actorID); 

清單13 將任務(wù)重新分配給指定用戶

在JBPM高級交互模式的操作中，提供了2類不同的API來設(shè)置參與者池：一類接收字符串id數(shù)組，另一類則接收id集合。如果要清空一個池，就要使用那個接收集合的API（傳入一個null集合）。

實現(xiàn)上報

前面已經(jīng)說過，上報一般被實現(xiàn)為任務(wù)的重新分配，并常常附帶一個上報已發(fā)生的通知；或是實現(xiàn)成一個任務(wù)未及時完成的通知。

實現(xiàn)為重新分配的上報

盡管JBPM不直接支持上報，但它提供了2個基本的機制：超時和重新分配（參見上節(jié)）。粗一看，實現(xiàn)上報只需將這二者結(jié)合即可，但是仔細一想還是存在一些困難：

JBPM實現(xiàn)中的關(guān)系并不總是雙向的。如，從一個任務(wù)節(jié)點我們可以找到所有這個節(jié)點定義的任務(wù)，但是從一個任務(wù)，并沒有API可以完成找到包含它的任務(wù)節(jié)點的工作16；由某個任務(wù)實例，你可以得到一個任務(wù)，但是沒有由某個任務(wù)得到所有實例的API，諸如此類。

超時不是發(fā)生在任務(wù)自身，而是發(fā)生在任務(wù)節(jié)點上。由于某個節(jié)點可以關(guān)聯(lián)多個任務(wù)，并且JBPM關(guān)系實現(xiàn)并不是雙向的（見上），因此要跟蹤當前任務(wù)實例就需要其他的支持手段。
以重新分配實現(xiàn)的上報的整個實現(xiàn)17涉及3個處理器：

負責給任務(wù)分配參與者的分配處理器。這個處理器跟蹤它是一個首次任務(wù)調(diào)用還是一個上報任務(wù)調(diào)用。清單14給出了一個分配處理器的例子。

package com.sample.action;  
import org.JBPM.graph.def.Node;  
import org.JBPM.graph.exe.
ExecutionContext;  
import org.JBPM.taskmgmt.def.
AssignmentHandler;  
import org.JBPM.taskmgmt.exe.
Assignable;  
public class EscalationAssi
gnmentHandler implements 
AssignmentHandler {  
private static final long 
serialVersionUID = 1L;  
@Override  
public void assign(Assignable assignable, 
ExecutionContext context)  
throws Exception {  
Node task = context.getToken().getNode();  
if(task != null){  
String tName = task.getName();  
String vName = tName + "escLevel";  
Long escLevel = (Long)context.
getVariable(vName);  
if(escLevel == null){  
// First time through  
assignable.setActorId("admin");  
}  
else{  
// Escalate  
assignable.setActorId("bob");  
}  
}  
}  
} 

清單14 分配處理器示例

在JBPM高級交互模式的實現(xiàn)操作中我們嘗試得到一個包含了給定任務(wù)上報次數(shù)的流程變量。如果變量未定義，則就分配“admin”為任務(wù)擁有者，否則任務(wù)就被分配給“bob”。在這個處理器中可以使用任何其他的分配策略。

任務(wù)實例創(chuàng)建動作處理器（清單15），它保存流程實例上下文的任務(wù)實例id

package com.sample.action;  
import org.JBPM.graph.def.ActionHandler;  
import org.JBPM.graph.def.Node;  
import org.JBPM.graph.exe.ExecutionContext;  
import org.JBPM.taskmgmt.exe.TaskInstance;  
public class TaskCreationActionHandler 
implements ActionHandler {  
private static final long 
serialVersionUID = 1L;  
@Override  
public void execute(ExecutionContext 
context) throws Exception {  
Node task = context.getToken().getNode();  
TaskInstance current = 
context.getTaskInstance();  
if((task == null) || (current == null))  
return;  
String tName = task.getName();  
String iName = tName + "instance";  
context.setVariable(iName, 
new Long(current.getId()));  
}  
} 

清單15 任務(wù)實例創(chuàng)建處理器

JBPM高級交互模式中任務(wù)節(jié)點計時器觸發(fā)調(diào)用的超時處理器（清單16）。

package com.sample.action;  
import org.JBPM.graph.def.ActionHandler;  
import org.JBPM.graph.def.GraphElement;  
import org.JBPM.graph.exe.ExecutionContext;  
import org.JBPM.taskmgmt.exe.TaskInstance;  
public class EscalationActionHandler 
implements ActionHandler {  
private static final long 
serialVersionUID = 1L;  
private String escalation;  
@Override  
public void execute(ExecutionContext 
context) throws Exception {  
GraphElement task = context.getTimer().
getGraphElement();  
if(task == null)  
return;  
String tName = task.getName();  
String vName = tName + "escLevel";  
long escLevel = (long)context.
getVariable(vName);  
if(escLevel == null)  
escLevel = new long(1);  
else  
escLevel += 1;  
context.setVariable(vName, escLevel);  
String iName = tName + "instance";  
long taskInstanceId = (long)
context.getVariable(iName);  
TaskInstance current =   
context.getJBPMContext().
getTaskInstance(taskInstanceId);  
if(current != null){  
current.end(escalation);  
}  
}  
} 

清單16 超時處理器

這個處理器首先記錄上報計數(shù)器，接著完成此節(jié)點關(guān)聯(lián)的任務(wù)實例。任務(wù)實例的完成伴隨有一個變遷（一般是回到任務(wù)節(jié)點）。

使用以上描述的處理器實現(xiàn)JBPM高級交互模式的上報的簡單流程例子顯示在清單17中。

< ?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>   
< process-definition xmlns="urn:JBPM.
org:jpdl-3.2" name="escalationHumanTaskTest">   
< start-state name="start">   
< transition to="customTask"> 
< /transition>   
< /start-state>   
< task-node name="customTask">   
< task name="task2">   
< assignment class="com.sample.action.
EscalationAssignmentHandler"> 
< /assignment>   
< /task>   
< event type="task-create">   
< action name="Instance Tracking" 
class="com.sample.action.
TaskCreationActionHandler"> 
< /action>   
< /event>   
< timer duedate="10 second" 
name="Escalation timeout">   
< action class="com.sample.action.
EscalationActionHandler"> < escalation>   
escalation   
< /escalation>   
< /action>   
< /timer>   
< transition to="end" name="to end"> 
< /transition>   
< transition to="customTask" 
name="escalation"> 
< /transition>   
< /task-node>   
< end-state name="end"> 
< /end-state>   
< /process-definition> 

清單17 簡單流程的上報

實現(xiàn)成通知的上報

JBPM為郵件傳遞提供了強大支持18，這使得實現(xiàn)成通知的上報變得極其簡單。郵件傳遞可由給節(jié)點附加定時器，然后觸發(fā)，它使用已經(jīng)寫好的郵件動作來完成通知傳遞。

實現(xiàn)鏈狀執(zhí)行

鏈狀執(zhí)行直接由JBPM泳道支持，并不需要額外的開發(fā)。

總結(jié)

不管我們在自動化方面投入多少努力，面對復雜的業(yè)務(wù)流程，總免不了要有人工介入的可能。在這篇JBPM高級交互模式的操作介紹的文章中，我給出了一系列已建立的高級人工交互模式，并展示了用JBPM完成它是多么輕而易舉。