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1、一种动态自适应工作流管理框架研究【摘要】目前国内外虽然己经有了很多工作流管理系统的产品,但是大部分只能在设计阶段对工作流进行定义,并且工作流中的动态约束关系也静态地定义在工作流过程模型当中,过程模型建立之后具有一定的稳定性,如何在工作流中处理动态变化的约束关系,目前的系统显得无力。基于此,本文提出了一种自适应工作流管理框架——A框架,其在处理工作流实例运行期间,能动态调整约束规则策略,这样自适应软件结构可以根据发生变化的工作流特性,动态地调整工作流中的内部协调机制和执行部件去适应这种实际环境的改变。 【关键词】工作流自适应A 【中图分类号】TP
2、311.52【文献标识码】A【文章编号】1673-8209(2010)08-00-02 工作流管理系统S(A系统及其框架,其是一种基于自适应软件的动态工作流管理系统。其中,处理工作流实例运行期间约束规则策略动态调整的A方法是一个特定地自适应软件结构的方法,这个自适应软件结构可以根据发生变化的工作流特性,例如任务类型,特定选项和其他的一些系统约束,动态地调整工作流中的内部协调机制和执行部件去适应这种实际环境的改变。 2A原理 A的主要思想是应用面向对象的知识表达方法封装协调机制(知识),并在框架中引入动态策略调整的推理机制以及动态切换协
3、调策略的机制,从而实现系统的动态调整。这个方法包括了下面的内容: (1)根据运行中的工作流环境的改变(这些改变包括任务类型,用户偏好,系统约束等)触发工作流协调机制的调整过程。 (2)工作流的协调机制调的范围是预先定义好的能被工作流系统识别并运行的一组协调策略。在A框架中,这些协调策略被建模在一组面向对象的知识表示模型中,并被实现为一组策略对象。这种方法能够将协调策略独立出来并进行单独封装,不仅提供了重用特性还保证了策略本地化的特性,不同策略对象之间的切换实现了不同协调策略的切换。 (3)变动的推理机制由相应的部件提供,这些部件主要通过监控工
4、作流系统的运行状态,并根据知识库中提供的推理规则,经过推理决定是否需要改变当前的协调策略,如果需要,那么目标协调策略应该是什么等。 (4)工作流实例运行中的协调策略的变动机制必须保证工作流系统的一些属性要求(例如正确性,完整性要求等)。这种保证来源于我们对工作流的分析和对系统的约束的认识,这要求我们: (a)必须清楚地知道当前运行的工作流实例的状态信息和当前采用的协调策略。 (b)必须知道将要运行的目标协调策略及其要求,以保证在转换到新的协调策略下,协调能够正常的运作。 (c)必须定义和执行一系列的动作,这些动作的执行能够实现协调策略的安全
5、转换。支持从一个协调策略到另外一个协调策略的一系列动作被定义为转换计划(changeplan)。 3A的层次模型 根据功能分类,以及便于分析与管理的要求,A采用分层次的结构模型,在这个模型中,分为6个层次: (1)网络操作系统层:这个层位于系统模型的最低层,这个层次主要是为工作流过程控制层提供必要的服务支持,这些支持包括文件的保存,通讯的建立,系统资源的分配等。 (2)工作流过程控制层:这个层是工作流执行系统的核心层次,这个层次对工作流的过程模型进行解释和执行,在执行过程中,根据需要分配执行进程,请求要处理的数据,在不同的工作项或者工作
6、流系统之间传递数据和控制信息。 (3)应用协作层:将工作流系统中的过程逻辑和控制逻辑分离开来,应用协作层次是控制逻辑的执行机构,在这里应用协作层既要指导、协调工作流的运行,又要接受来自变动协作层的一系列变动的指令,切换到不同的协调控制策略,应用协作层通过工作流参考模型的所定义的5类接口与工作流引擎进行交互。 (4)变动协作层:这个层是一个承上启下的层次,对推理决策层的决定进行解释,并选择适当实施计划,然后将选择的实施计划付诸实施,从而控制应用协作层次的完成策略变动。 (5)推理决策层:在这个层上,主要是应用人工智能的知识,将系统状态作为推理输
7、入,根据保存在知识库中的用户定义的知识,可以方便的推理出结果,这个结果将传递给变动协作机制层,指示其执行指令。 (6)用户定义层:用户定义层主要是提供给用户进行定义的接口,用户通过这个接口可以与推理决策层,变动协作机制层,应用协作层,工作流过程控制层进行交互,包括与工作流过程控制层交互定义工作流过程模型,与应用协作层次交互定义策略对象模型,与变动协作机制层交互定义系统状态的表示模型和抽象模型,以及与推理决策层交互定义推理的规则。 4A框架结构 将A进行分层之后,我们详细解释A框架结构中的各个层次以及其中各个部件,在图2中对这个框架结构进行
8、了描述。在这个框架结构图中,根据不同的应用层面将此框架分成四层: (1)工作流引擎层次(WorkflowEngine):
