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通过jbpm源码分析jbpm引擎内核工作原理 & 流程图中的node type

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Jbpm,他是jboss下的一个开源项目,是个基于petri net理论为基础的工作流引擎。本文主要通过jbpm源代码分析下jbpm引擎内核工作原理。
        Jbpm是基于微内核引擎的基础上扩展开发出来的工作流平台,其运行的核心包是在org.jbpm.graph下,在该包下又分有action、def、exe、log、node几个包,jbpm内核引擎实现逻辑主要存放在def、exe这两个包下,其他的包是基于此内核扩展出来的动作、模型和日志。
        下面我们通过一个简单的例子来逐步的分析jbpm是如何工作的。看下面jbpm自带演示的一个hello流程(视乎大家都喜欢从hello实现开始^_^),代码如下:
        public void testHelloWorldProcess() {
                ProcessDefinition processDefinition = ProcessDefinition.parseXmlString(
                "<process-definition>" +
                " <start-state>" +
                " <transition to='s' />" +
                " </start-state>" +
                " <state name='s'>" +
                " <transition to='end' />" +
                " </state>" +
                " <end-state name='end' />" +
                "</process-definition>"
                );
                ProcessInstance processInstance =new ProcessInstance(processDefinition);
                Token token = processInstance.getRootToken();
                assertSame(processDefinition.getStartState(), token.getNode());
                token.signal();
                assertSame(processDefinition.getNode("s"), token.getNode());
                token.signal();
                assertSame(processDefinition.getNode("end"), token.getNode());
        }
        首先,我们定义个流程模板(ProcessDefinition),就是上面代码的ProcessDefinition processDefinition = ProcessDefinition.parseXmlString(….);这段,在括号中是jbpm定义的流程,其中包括三个环节,分别是starts-state、state和end-state。parseXmlString()方法的主要功能是解析这段xml语言返回个流程模板对象(processDefinition)。
        接着,通过流程实例类(ProcessInstance)来实例化个流程实例,通过传进来的流程模板对象创建ProcessInstance processInstance =new ProcessInstance(processDefinition)。我们来看看new ProcessInstance(processDefinition)到底做了什么,通过查看ProcessInstance的源代码,可以看到其中主要的一段是
        public ProcessInstance( ProcessDefinition processDefinition ) {
            //略去其他代码
            this.processDefinition = processDefinition; //将流程模板对象付给流程实例
            this.rootToken = new Token(this); //创建跟令牌
            //略去其他代码
        }
        我们继续跟进Token这个类
        public Token(ProcessInstance processInstance) {
            //主要一句如下
            this.node = processInstance.getProcessDefinition().getStartState();
        }
        这样就实现了令牌绑定到开始节点。至此,一个流程实例就创建起来了,并且该流程实例走到了开始节点,即令牌所处的位置。
        我们接着往下走token.signal()
        public void signal() {
                signal(node.getDefaultLeavingTransition(), new ExecutionContext(this));
                //这里的getDefaultLeavingTransition()如果有多条路径,则去第一条路径
          }
        void signal(Transition transition, ExecutionContext executionContext) {
            //省略其他代码
            node.leave(executionContext, transition);
            //省略其他代码
        }
        这里的node就是刚才令牌所在的开始节点,我们来看看jbpm是如何将令牌从开始节点移到下个节点的。
        public void leave(ExecutionContext executionContext, Transition transition) {
            Token token = executionContext.getToken();
            token.setNode(this);//此时令牌还在开始节点
            executionContext.setTransition(transition);
            //略去部分代码
        executionContext.setTransitionSource(this);
        transition.take(executionContext);//实现令牌的转移
        }
        我们来看看transition.take(..)方法做了什么
        public void take(ExecutionContext executionContext) {
            //略去部分代码
            to.enter(executionContext);//离开开始节点,进入到下个节点
        }
        大家可能会有点疑问,这个to节点是什么是否初始化的?其实在signal时有句node.getDefaultLeavingTransition(),这句返回Transition对象,该对象就已经初始化了to节点的对象。我们在跟进to.enter(..)
        public void enter(ExecutionContext executionContext) {
            Token token = executionContext.getToken();
            token.setNode(this);//此时令牌就到了名字为“s”的state节点
            token.setNodeEnter(new Date());
            executionContext.setTransition(null);
            executionContext.setTransitionSource(null);
            execute(executionContext);
        }
        在这段代码中的注释这句,真正实现了令牌从开始节点到下个节点了。
        至此,jbpm工作流引擎的内部工作原理就介绍完了,其实这就是工作流引擎最核心的部分了,就是如何从一个环节转移到另一个环节。或许你会说“这么简单,我马上就可以写一个”,其实不然,上面我们所用的例子是十分简单的例子,其实在工作流联盟规范中还有其他复杂的节点模型,如split,join,subflow等。不过幸运的是这些复杂的节点模型jbpm都为我们提供了他自己的默认的实现,这些节点模型都在org.jbpm.graph.node包下。jbpm引擎中很好的抽象了节点模型Node类,大部分的复杂节点模型都继承自Node,我们也可以定制自己的节点,只要实现Node类的execute()方法即可方便的实现。其实从上面分析的代码可以看出,Node类主要的逻辑处理是在leave()、enter()和execute()三个方法,大家可以看下ProcessState,join,fork这些节点模型是如何实现的。



1、task-node
  一个task-node可以包含一个或多个task,这些task分配给特定的user。当流程执行到task-node时,task instance将会被创建,一个task对应一个task instance。task instances 创建后,task-node就处于等待状态。当所有的task instances被特定的user执行完毕后,将会发出一个新的signal 到token,即流程继续执行。
  2、state
  state是一个纯粹的wait state(等待状态)。它和task-node的区别就是它不会创建task instances。很典型的用法是,当进入这个节点时(通过绑定一个action到node-enter event),发送一条消息到外部的系统,然后流程就处于等待状态。外部系统完成一些操作后返回一条消息,这个消息触发一个signal 到token,然后流程继续执行。(不常用)
  3、decision
  当需要在流程中根据不同条件来判断执行不同路径时,就可以用decision节点。两种方法:最简单的是在transitions里增加condition elements(条件),condition是beanshell script写的,它返回一个boolean。当运行的时候,decision节点将会在它的 leaving transitions里循环,同时比较 leaving transitions里的condition,最先返回'true'的condition,那个leaving transitions将会被执行;作为选择,你可以实现DecisionHandler接口,它有一个decide()方法,该方法返回一个String(leaving transition的名字)。
  4、fork
  fork节点把一条执行路径分离成多条同时进行(并发)的执行路径,每条离开fork节点的路径产生一个子token。
  5、join
  默认情况下,join节点会认为所有到达该节点的token都有着相同的父token。join 节点会结束每一个到达该节点的token,当所有的子token都到达该节点后,父token会激活。当仍然有子token处于活动状态时,join 节点是wait state(等待状态)。
  6、node
  node节点就是让你挂自己的action用的(注意:不是event触发!!),当流程到达该节点时,action会被执行。你的action要实现ActionHandler接口。同样,在你的action里要控制流程!
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