基于状态转换的工作流验证的研究与实现

随着网络技术的不断发展,越来越多的企业使用工作流技术来提高企业的运行效率,目前工作流技术已经成为流程定义和管理的核心技术,具有广阔的发展空间。工作流管理系统是完成工作流的定义、管理和推进工作流执行的软件系统,主要包括四个部分:工作流建模工具,工作流引擎,客户应用程序和工作流管理工具。其中工作流建模工具负责构建工作流模型,并对模型进行正确性验证,工作流验证一直是工作流领域的一个研究热点,只有解决好验证问题,工作流技术才能更好的发展。 论文分析了国内外工作流验证的研究现状,总结了几种常用的验证方法。工作流的正确性验证通常包括语法验证、结构验证和语义验证三个方面,本文重点讨论的是工作流的结构验证,即保证工作流的结构正确性,结构验证是指排除工作流的结构异常,使工作流过程能正常结束。本文给出了工作流的形式化定义,定义了活动的状态和状态转换规则,将工作流的执行解释为活动状态的转换,通过构造状态转换表来判定流程是否存在结构异常,并针对死锁、多实例、死循环三种典型的结构异常进行具体分析。之后给出了基于状态转换的验证算法,并和相关的验证算法进行了比较,依据该算法对循环结构和Overlapping结构进行分析验证,说明该算法具有广泛适用性。 论文设计并实现了一个基于XML的工作流建模工具JXWfst,完全遵循工作流联盟提出的XPDL规范,采用三层体系架构模式,提供建立模型、修改模型、验证模型和保存模型的功能。通过给用户提供一个界面友好的GUI,使用户可以通过拖拽的方式灵活的构建工作流模型,此外,该工具提供给用户结构化建模的功能,定义良好的结构块使用户能够正确、高效的构建工作流模型。本文以XPDL的格式保存工作流模型,使得该模型可以应用于不同的工作流管理平台。JXWfst实现了本文提出的基于状态转换验证算法,通过企业招聘过程的应用实例,展示了算法的适用性和可行性。