Nghiên cứu và thử nghiệm hệ thống workflow

Nghiên cứu và thử nghiệm hệ thống workflow

? ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Huy Hoàng NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG WORKFLOW KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin HÀ NỘI - 2006 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyến Huy Hoàng NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG WORKFLOW KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ thông tin Cán bộ hướng dẫn: TSKH. Nguyễn Minh Hải Cán bộ đồng hướng dấn: Nguyễn Quốc Hưng HÀ NỘI - 2006 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TSKH. Nguyễn Minh Hải và thầy giáo Nguyến Quốc Hưng – học viên công nghệ bưu chính viễn thông đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ chúng em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Chúng em xin cám ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Công Nghệ Thông Tin, trường đại học công nghệ đã tận tình dạy dỗ và chỉ bảo chúng em trong suốt thời gian học tập ở trường Xin cảm ơn các bạn trong lớp K47CA, sự góp ý và giúp đỡ của các bạn đã giúp chúng tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án này. Cuối cùng, xin tỏ lòng biết ơn mọi người trong gia đình đã giúp đỡ và động viên chúng tôi về mọi mặt. Hà nội ngày 24 tháng 5 năm 2006 Sinh viên Nguyễn Huy Hoàng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ WORKFLOW Tóm tắt nội dung Ngày nay, việc ứng dụng các thành tựu phát triển của công nghệ thông tin vào các lĩnh vực của cuộc sống đang ngày càng trở nên phổ biến và đem lại nhiều hiệu quả to lớn. Quản lý Workflow là một công nghệ đang phát triển nhanh và ngày càng được khai thác bởi các hoạt động nghiệp vụ trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Đặc điểm cơ bản của nó là tự động hoá tiến trình bao gồm việc kết hợp các hoạt động của người và máy, đặc biệt là các tương tác liên quan tới các công cụ và ứng dụng công nghệ thông tin. Mặc dù nó được sử dụng phổ biến nhất ở trong lĩnh vực như bảo hiểm, ngân hàng, luật pháp và quản lý chung,… song nó cũng có thể áp dụng cho một vài lớp công việc của các ứng dụng công nghiệp và sản xuất Mục tiêu của đồ án đồ án này đó là nghiên cứu và thử nghiệm hệ thống quản lý Workflow tuân theo chuẩn do hiệp hội quản lý Workflow WFMC đưa ra. Nội dung bao gồm - Giới thiệu tổng quan về Workflow, định nghĩa Workflow là gì, sự phát triển của các ứng dụng Workflow hiện nay, các yêu cầu cho việc chuẩn hoá. - Giới thiệu tổng quan về mô hình tham chiếu do WFMC đề xuất và các thành phần của nó (5 giao diện) - Giới thiệu về siêu mô hình, ngôn ngữ biểu diễn Workflow và định dạng XPDL - Giới thiệu các hàm API phục vụ cho việc triệu gọi ứng dụng của workflow. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ WORKFLOW MỤC LỤC TÓM TẮT NỘI DUNG .4 BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT .7 MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ WORKFLOW 3 1.1. KHÁI NIỆM WORKFLOW 3 1.1.1. Các chức năng ở thời điểm xây dựng .5 1.1.2. Các điều khiển tiến trình ở thời điểm thực thi 6 1.1.3. Các hoạt động tương tác ở thời điểm thực thi 6 1.1.4. Sự phân phối công việc và các giao diện hệ thống 7 1.2. MỘT SỐ LĨNH VỰC ỨNG DỤNG CỦA WORKFLOW 8 1.2.1. Xử lý ảnh 8 1.2.2. Quản lý tài liệu .8 1.2.3. Thư điện tử và thư mục điện tử .9 1.2.4. Workflow với các ứng dụng phần mềm nhóm .9 1.2.5. Workflow với các ứng dụng hướng giao dịch .9 1.2.6. Phần mềm hỗ trợ dự án 10 1.2.7. BPR và các công cụ thiết kế hệ thống có cấu trúc 10 1.3. CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI SẢN PHẨM 10 1.3.1. Công cụ định nghĩa tiến trình .11 1.3.2. Định nghĩa tiến trình 11 1.3.3. Dịch vụ Workflow enactment 12 1.3.4. Dữ liệu gắn kết và dữ liệu ứng dụng của Workflow .13 1.3.5. Danh sách công việc - Worklist 13 1.3.6. Bộ quản lý danh sách công việc & giao diện người dùng .14 1.3.7. Các hoạt động giám sát 15 1.3.8. Các giao diện chuẩn và giao diện nhúng .15 1.4. CÁC TRƯỜNG HỢP TRIỂN KHAI KHÁC 15 1.5. CÁC YÊU CẦU CHUẨN HÓA 19 CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH THAM CHIẾU WORKFLOW .21 2.1. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH THAM CHIẾU .21 2.1.1. Tổng quan về mô hình tham chiếu 21 2.1.2. Mô hình tham chiếu Workflow 21 2.2. DỊCH VỤ WORKFLOW ENACTMENT .22 2.2.1. Dịch vụ Workflow Enactment là gì ? 22 2.2.2. Workflow Engine 24 2.2.3. Dịch vụ Enactment thuần nhất và không thuần nhất 25 2.2.4. Các kiểu dữ liệu Workflow .28 2.2.5. Sự trao đổi dữ liệu 29 2.3. ĐỊNH NGHĨA TIẾN TRÌNH 30 2.3.1. Các công cụ định nghĩa tiến trình 31 2.3.2. Giao diện 1 - Trao đổi định nghĩa Workflow 32 2.3.3. Siêu mô hình cơ bản: 33 2.4. CÁC CHỨC NĂNG CỦA WORKFLOW PHÍA KHÁCH .35 2.4.1. Các ứng dụng workflow phía khách .35 2.4.2. Giao diện ứng dụng workflow phía khách 37 2.5. CÁC CHỨC NĂNG TRIỆU GỌI ỨNG DỤNG .40 2.5.1. Triệu gọi ứng dụng trong hệ thống Workflow 40 2.6. CHỨC NĂNG GIAO TIẾP MỞ 45 2.6.1. Scenario 1 – Liên kết riêng rẽ (dạng chuỗi) .45 2.6.2. Scenario 2 – Liên kết theo trật tự (các tiến trình con lồng vào nhau) .46 2.6.3. Scenario 3 – Liên kết thành một khối (Peer to Peer) 46 2.6.4. Scenario 4 – Liên kết đồng bộ hóa song song .48 2.6.5. Các hàm WAPI giao tiếp 49 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ WORKFLOW 2.7. CÁC CHỨC NĂNG QUẢN TRỊ VÀ GIÁM SÁT 52 2.7.1. Giao diện quản trị và giám sát .52 CHƯƠNG 3. GIAO DIỆN ĐỊNH NGHĨA TIẾN TRÌNH .55 1.1. SIÊU MÔ HÌNH 55 1.1.1. Các thực thể trong siêu mô hình .56 1.1.2. Tiến trình và gói .59 1.1.3. Siêu mô hình tiến trình 59 1.1.4. Siêu mô hình gói .60 1.1.5. Giới thiệu về các thành phần trong siêu mô hình .61 1.2. BIỂU DIỄN ĐỊNH NGHĨA WORKFLOW – ĐỊNH DẠNG XPDL 64 1.2.1. Các thành phần chung 65 1.2.2. Định nghĩa gói 70 1.2.3. Khai báo ứng dụng Workflow .79 1.2.4. Định nghĩa tiến trình Workflow 80 1.2.5. Hành vi của tiến trình Workflow .88 1.2.6. Thông tin chuyển tiếp giữa các hành vi 104 1.2.7. Thành phần tham gia Worflow .108 1.2.8. Dữ liệu liên quan đến Workflow .111 1.2.9. Các kiểu dữ liệu 113 CHƯƠNG 4. GIAO DIỆN LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG WORKFLOW - WAPI 123 4.1. CÁC KIỂU DỮ LIỆU WAPI .124 1.3. MÃ LỖI TRẢ VỀ CỦA CÁC HÀM WAPI 132 1.4. WAPI CHO CÁC KẾT NỐI .136 1.5. WAPI CHO CÁC ĐIỀU KHIỂN TIẾN TRÌNH 137 1.6. WAPI CHO CÁC ĐIỀU KHIỂN HÀNH VI .146 1.7. WAPI TRUY VẤN CÁC BẢN SAO TIẾN TRÌNH .150 1.8. WAPI TRUY VẤN CÁC BẢN SAO HÀNH VI .152 KẾT LUẬN .154 TÀI LIỆU THAM KHẢO 155 - 6 - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ WORKFLOW BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ Nghĩa BPR Business Process Re-engineering Tái tổ chức tiến trình nghiệp vụ IT Information Technology Công nghệ thông tin WAPI Workflow Application Programing Interface Giao diện lập trình ứng dụng Workflow WFMC Workflow Management Coalition Tổ chức quản lý Workflow XML eXtensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng XPDL XML Process Definition Language Ngôn ngữ định nghĩa tiến trình dựa trên XML ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ WORKFLOW MỞ ĐẦU Xuất phát từ tư duy tiến trình (Process thingking). Ở thời kỹ xã hội nguyên thủy, con người tồn tại theo hình thức tự cung tự cấp. Trong xã hội đó mỗi người đều tự mình tìm kiếm cơ hội sinh tồn cho mình theo một cách riêng, tức là lo từ đầu đến cuối từng hành động đấu tranh với thiên nhiên, xã hội theo một “quy trình” nào đó. Nếu “quy trình” phù hợp với điều kiện sống thì khả năng sinh tồn của cá thể sẽ lớn hơn và ngược lại nếu nó không phù hợp thì mối đe dọa bị đào thải sẽ tăng lên. Những “quy trình” như vậy được hình thành qua năm tháng nhờ kinh nghiệm tích lũy được từ chính việc đấu tranh sinh tồn và được truyền lại cho thế hệ sau một cách vô thức. Khi xã hội loài người phát triển thì nhu cầu của từng cá thể cũng không ngừng tăng lên. Hình thức tự cung tự cấp không còn đáp ứng được nhu cầu xã hội do năng xuất kém. Từ đó bắt đầu nảy sinh chuyên môn hóa lao động trong các công đồng, điển hình là trong xã hội phong kiến. Xã hội bắt đầu xuất hiện những cộng đồng chuyên tạo ra những loại sản phẩm vật chất riêng biệt và để bảo đảm cuộc sống họ trao đổi các sản phẩm đó với nhau theo hình thức hàng đổi hàng. Từ đó ngoài các “quy trình” đã được cải tiến để nâng cao năng suất trong việc sản suất sản phẩm vật chất thì cũng bắt đầu xuất hiện các “quy trình” trong trao đổi hàng . Trong thời kỳ công nghiệp việc chuyên môn hóa sâu sắc hơn dẫn đền sự hình thành của những chuyên môn hẹp cùng với những “quy trình” mang tính kỹ năng. Một mặt những quy trình như vậy tạo nên năng suất lao động rất cao trong từng hoạt động riêng lẻ nhưng mặt khác nó cũng làm mờ nhạt cách nhìn toàn diện do tính cục bộ và cơ chế quan liêu sinh ra trong quá trình chuyên môn hóa. Nhất là trong tiến trình hội nhập toàn cầu, một doanh nghiệp không thể tồn tại độc lập với các doanh nghiệp khác như một ốc đảo hay một cá thể của xã hội nguyên thủy. Điều đó khiến người ta cần quay trở lại với tư duy toàn cục, tức là tư duy tiến trình nhằm khắc phục hiện tượng quan liêu đang ngự trị. Con người lại có nhu cầu trở về với hình thức tư duy nguyen thủy nhưng ở vòng lặp cao hơn trong lịch sử phát triển của mình. Công nghệ Workflow là thể hiện của tư duy tiến trình trong thời kỳ mới. Nguyên nhân thứ hai thúc đẩy sự phát triển của công nghệ Workflow là xu hướng “nhân cách hóa” các ứng dụng của công nghệ thông tin. Nếu như trước đây các ứng dụng được xây dựng nhằm giải quyết một vấn đề cụ thể khép kín thì ngày nay người ta muốn các ứng dụng đó có thể trao đổi với nhau để cùng giải quyết những vấn đề có nội dung, kích thước, logic rộng hơn. Từ đó đòi hỏi phải tạo nên KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ WORKFLOW một môi trường cho phép các ứng dụng có thể trao đổi, phối hợp với nhau cùng đáp ứng yêu cầu chung. Công nghệ Workflow chính là một môi trường như vậy. Nguyên nhân thứ ba xuất phát từ thực tiễn công nghệ. Các ứng dụng được xây dựng trên những công nghệ nền khác nhau. Bởi vậy các ứng dụng đang vận hành là không thuần nhất và phân tán theo địa lý. Việc tích hợp chúng để tạo thành những hệ thống lớn hơn là một việc khó, tốn kém nếu như không muốn nói là không khả thi. Hơn nữa logic nghiệp vụ luôn thay đổi. Bởi vậy người ta muốn tách logic nghiệp vụ ra khỏi các ứng dụng nhằm cung cấp thêm khả năng mềm dẻo của hệ thống trước những yêu cầu thay đổi logic nghiệp vụ mà không làm thay đổi cấu trúc bên trong của từng ứng dụng. Việc quản lý người dùng bao gồm xác định kỹ năng của từng người tham gia vào tiến trình, phân công công việc, cung cấp công cụ . cũng là một khía cạnh rất quan trọng khi đề cập tới tư duy tiến trình. Về mặt kỹ thuật, công nghệ Workflow hình thành sẽ cho phép giải quyết mọi vấn đề công nghệ như kể trên. Bởi vậy để phân biệt công nghệ Workflow với phương pháp lập trình truyền thống người ta thường dùng hai cụm từ “Programming in the large” và “Programming in the small” một cách tương ứng. - 2 - CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ WORKFLOW 1.1.KHÁI NIỆM WORKFLOW Công nghệ Workflow liên quan tới việc tự động hoá các thủ tục nghiệp vụ trong đó các tài liệu, thông tin hay các nhiệm vụ được luân chuyển giữa các thành viên tham gia theo tập hợp những quy tắc xác định trước để đạt được mục đích nghiệp vụ chung. Mặc dù Workflow có thể được tổ chức thủ công, nhưng thông thường hầu hết Workflow được tổ chức trong ngữ cảnh của một hệ thống IT nhằm sử dụng sự hỗ trợ của máy tính trong việc tự động hóa thủ tục nghiệp vụ. Định nghĩa Workflow: Là tiện ích hay việc tự động hoá bằng máy tính một phần hoặc toàn bộ tiến trình nghiệp vụ Workflow thường gắn liền với BPR (Business Process Re-engineering - tổ chức lại tiến trình nghiệp vụ)- là công việc liên quan tới việc phân công công việc, phân tích, mô hình hoá, định nghĩa và sau đó thực thi các thao tác của tiến trình nghiệp vụ cốt lõi trong một tổ chức (hay thực thể nghiệp vụ khác). Mặc dù không phải tất cả các hoạt động của BPR tạo nên quá trình thực thi Workflow, công nghệ Workflow là một giải pháp thích hợp vì nó tách logic thủ tục nghiệp vụ khỏi hỗ trợ thực thi bởi IT và vì vậy cho phép sự thay đổi sau này được chuyển vào các quy tắc thủ tục dùng để định nghĩa tiến trình nghiệp vụ. Ngược lại, không phải toàn bộ việc triển khai Workflow nhất thiết trở thành một phần của một BPR. Ví dụ tự động hoá một thủ tục nghiệp vụ đang tồn tại. Hệ thống quản lý Workflow là một hệ thống nhằm tự động hoá tiến trình nghiệp vụ bằng việc quản lý một dãy các hoạt động đồng thời huy động các nguồn tài nguyên IT hoặc con người cần thiết tương ứng với các bước hoạt động khác nhau. Định nghĩa - Hệ thống quản lý Workflow Là hệ thống cho phép định nghĩa, quản lý và thực hiện một cách hoàn thiện các Workflow bằng phần mềm trong đó trình tự thực hiện được điều khiển bởi máy tính theo biểu diễn logic của Workflow. Một tiến trình nghiệp vụ riêng rẽ có thể có chu kỳ sống tính theo phút hay ngày thậm chí tính theo tháng, phụ thuộc vào sự phức tạp của tiến trình và khoảng thời gian của các hoạt động cấu thành khác nhau. Các hệ thống như vậy có thể được cài đặt theo [...]... vụ Workflow enactment thuần nhất có thể trao đổi thông tin giữa các Workflow engine nhờ cơ chế đối thoại riêng cụ thể Định nghĩa - Dữ liệu điều khiển Workflow Là dữ liệu bên trong được quản lý bởi hệ thống quản lý Workflow và/ hoặc Workflow engine 2.2.4.2 Dữ liệu liên quan Workflow Dữ liệu liên quan đến Workflow được sử dụng bởi hệ thống quản lý Workflow để xác định các điều kiện chuyển tiếp cụ thể và. .. giữa các sản phẩm Workflow thì việc chuẩn hóa các giao diện và các khuôn dạng trao đổi dữ liệu giữa các thành phần nội tại là cần thiết 2.1.2 Mô hình tham chiếu Workflow Hình dưới minh hoạ các thành phần và giao diện chính trong kiến trúc Workflow Hình 2-6 Mô hình tham chiếu hệ quản trị Workflow – các thành phần và các giao diện Kiến trúc hệ quản trị Workflow mô tả các thành phần và các giao diện chính... được coi là có tên và phạm vi quản lý chung sao cho các định nghĩa tiến trình và tên người dùng/ứng dụng có thể được xử lý trên một nền tảng thống nhất Các hệ thống Workflow phân tán sẽ sử dụng các giao thức cụ thể và định dạng trao đổi giữa các Workflow engine để đồng bộ hóa các hoạt động của chúng và trao đổi thông tin điều khiển các tiến trình và các hành vi Các dữ liệu liên quan đến Workflow có thể... nhận đầy đủ Sự tiến hóa của Workflow như một công nghệ có thể gặp trong một số các vùng sản phẩm khác nhau 1.2.1 Xử lý ảnh Workflow đã được kết hợp chặt chẽ với các hệ thống xử lý ảnh và nhiều hệ thống xử lý ảnh đã có khả năng Workflow, hoặc dưới dạng built-in hoặc kết hợp với một sản phẩm Workflow chuyên dụng Nhiều thủ tục nghiệp vụ đòi hỏi phải tương tác với thông tin giấy tờ và cần thu thập chúng dưới... phần chức năng chính của một hệ thống Workflow chung được minh hoạ trong Hình 1 -3 Mô hình chung có 3 loại thành phần: • Các thành phần phần mềm hỗ trợ cho các chức năng khác nhau trong hệ thống Workflow (hình bôi mầu thẫm) • Các loại định nghĩa hệ thống và dữ liệu điều khiển khác nhau (hình bôi mầu nhạt) được sử dụng bởi một hay nhiều cấu phần phần mềm • Các ứng dụng và cơ sở dữ liệu ứng dụng (mầu... gọi các công cụ ứng dụng và dữ liệu phù hợp Sẽ rất có lợi khi có được các khuôn mẫu chuẩn hóa để hỗ trợ loại tương tác này, bao gồm việc sử dụng các giao diện phù hợp cho nhiều hệ thống Workflow và phát triển các công cụ ứng dụng chung có thể hoạt động trong các sản phẩm Workflow khác nhau 1.1.4 Sự phân phối công việc và các giao diện hệ thống Khả năng phân phối nhiệm vụ và thông tin giữa những thành... dữ liệu ứng dụng Workflow : Là dữ liệu đặc trưng của ứng dụng và không truy cập được bởi hệ thống quản lý Workflow Dữ liệu ứng dụng Workflow không được sử dụng bởi phần mềm Workflow enactment mà chỉ liên quan tới các ứng dụng hoặc các công việc của người dùng được khai thác trong Workflow Cũng như đối với dữ liệu liên quan với Workflow, các dữ liệu đó có thể cần được trao đổi giữa các Workflow engine... tầng phong phú của IT và truyền thông, và hoạt động trong một môi trường từ nhóm công việc nhỏ tới các công việc liên quan đến nhiều doanh nghiệp Mặc dù đa dạng song các hệ thống WFM đều có những đặc trưng chung tạo thành cơ sở cho phát triển khả năng tích hợp và tương tác giữa các sản phẩm khác nhau Mô hình tham chiếu mô tả mô hình chung cho việc xây dựng các hệ thống Workflow và xác định xem nó liên... trường Workflow tại thời điểm thực hiện Hình 1-3 Cấu trúc sản phẩm Workflow chung 1.3.3 Dịch vụ Workflow enactment Phần mềm Workflow enactment thông dịch tiến trình và điều khiển sự khởi tạo của các tiến trình và trình tự các hoạt động bằng việc thêm các mục công việc vào danh sách công việc của người dùng và triệu gọi các ứng dụng khi cần thiết Điều này được thực hiện nhờ 1 hoặc nhiều engine quản lý Workflow. .. tra và giám sát sự giao tiếp của người dùng và điều khiển các giao diện cục bộ với người dùng Trong một số hệ thống giao diện người dùng có thể được kết hợp với bộ điều khiển danh sách công việc tạo thành một thực thể chức năng đơn Người ta mong muốn rằng một vài ứng dụng khách sẽ tương tác với vài dịch vụ Workflow khác nhau để cho phép các khoản mục công việc từ các dịch vụ này được hợp nhất vào trong