SmartEngine流程引擎之Custom模式

目录

一、为什么选用SmartEngine 

二、各类流程引擎框架简单对比

 1、流程设计器推荐

 2、什么是BPMN

流程定义解释说明

三、SmartEngine之Custom实操

1、引入依赖

2、典型的初始化代码如下

3、节点如何流转以及流程实例存储问题

4、定义Delegation

关键类

一、为什么选用SmartEngine 

阿里目前新开源了一套流程引擎框架，相比于flowable等传统流程引擎框架，SmartEngine更加轻便，它支持两种模式，其中的Custom模式，并不强依赖数据库，经典场景如请求密集型的互联网业务，这种业务对高并发和存储成本比较敏感，流程实例的状态可由一个简短的json文本来存储，意味着所有的流程更新，都会体现在这一个json字符串里。结合公司业务场景需要，以及未来考量，Custom模式完全符合当下场景。

二、各类流程引擎框架简单对比

市场上比较有名的开源流程引擎有osworkflow、jbpm、activiti、flowable、camunda。其中：Jbpm4、Activiti、Flowable、camunda四个框架同宗同源，祖先都是Jbpm4，开发者只要用过其中一个框架，基本上就会用其它三个。流程可视化作为低代码开发平台的特征之一，它的核心是流程引擎和流程设计器。

 1、流程设计器推荐

SmartEngine推荐使用Camunda这个开源版本设计器。相关bpmn流程图可以直接用Camunda Modeler 绘制，绘制完成后导出xml文件，然后在SmartEngine中无缝使用，不用额外手工修改

Camunda下载地址

所以需要大家对Camunda有一个基本的了解

2、什么是BPMN

BPMN全称Business Process Model And Notation，是一套符合国际标准的业务流程建模符号。基本上，BPMN规范定义流程该怎么做，哪些结构可以与其他进行连接等等。不符合BPMN的流程引擎使用效果将大打折扣。也就是说所有流程引擎都要遵循BPMN这一标准，好比所有浏览器都要遵循HTTP协议

BPMN片段实例

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns:smart="http://smartengine.org/schema/process" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL" targetNamespace="Examples">

    <process id="exclusiveTest" version="1.0.0">

        <startEvent id="theStart">
        </startEvent>

        <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="theStart" targetRef="submitTask"/>

        <userTask id="submitTask" name="SubmitTask">
        </userTask>

        <sequenceFlow id="flowFromSubmitTask" sourceRef="submitTask" targetRef="auditTask"/>

        <userTask id="auditTask" name="AuditTask">
        </userTask>

        <sequenceFlow id="flowFromAuditTask" sourceRef="auditTask" targetRef="exclusiveGw1"/>


        <exclusiveGateway id="exclusiveGw1" name="Exclusive Gateway 1"/>

        <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="exclusiveGw1"
                      targetRef="executeTask">
            <conditionExpression xsi:type="mvel">approve == 'agree'
            </conditionExpression>
        </sequenceFlow>

        <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="exclusiveGw1"
                      targetRef="advancedAuditTask">
            <conditionExpression xsi:type="mvel">approve == 'upgrade'
            </conditionExpression>
        </sequenceFlow>


        <serviceTask id="executeTask" name="ExecuteTask"
                     smart:class="com.alibaba.simplest.bpm.util.AuditProcessServiceTaskDelegation">
        </serviceTask>


        <sequenceFlow id="flow5" sourceRef="executeTask" targetRef="theEnd"/>


        <userTask id="advancedAuditTask" name="AdvancedAuditTask">
        </userTask>

        <sequenceFlow id="flowFromAdvancedAuditTask" sourceRef="advancedAuditTask"
                      targetRef="exclusiveGw2"/>

        <exclusiveGateway id="exclusiveGw2" name="Exclusive Gateway 2"/>

        <sequenceFlow id="flow9" sourceRef="exclusiveGw2"
                      targetRef="executeTask">
            <conditionExpression type="mvel">approve == 'agree'
            </conditionExpression>
        </sequenceFlow>

        <sequenceFlow id="flow10" sourceRef="exclusiveGw2"
                      targetRef="theEnd">
            <conditionExpression type="mvel">approve == 'deny'
            </conditionExpression>
        </sequenceFlow>

        <endEvent id="theEnd"/>

    </process>

</definitions>

流程定义解释说明

  1. process,表示一个流程。
  2. id="exclusiveTest" version="1.0.0",分别表示流程定义的id和版本。这两个字段唯一区分一个流程定义。
  3. startEvent，表示流程开始节点。只允许有一个开始节点。
  4. endEvent ，表示流程结束节点。可以有多个结束节点。
  5. sequenceFlow ，表示环节流转关系。sourceRef="theStart" targetRef="submitTask" 分别表示起始节点和目标节点。该节点有个子节点， <conditionExpression type="mvel">approve == 'agree' </conditionExpression>,这个片段很重要,用来描述流程流转的条件.approve == 'upgrade'使用的是MVEL表达式语法. 另外,还值得注意的是,在驱动流程运转时,需要传入正确的参数。 比如说，在后面介绍的api中，通常会需要在Map中传递业务请求参数。 那么需要将map中的key 和 Mvel的运算因子关联起来。 以这个例子来说，  request.put("approve", "agree"); 里面的approve 和 approve == 'agree'  命名要一致。
  6. exclusiveGateway ，表示互斥网关。该节点非常重要。用来区分流程节点的不同转向。 互斥网关在引擎执行conditionExpression  后，有且只能选择一条匹配的sequenceFlow 继续执行。
  7. serviceTask，服务任务，用来表示执行一个服务,所以他会有引擎默认的扩展:smart:class="com.alibaba.smart.framework.example.AuditProcessServiceTaskDelegation". Client Developer使用时,需要自定义对应的业务实现类。在该节点执行时，它会自动执行服务调用，执行 smart:class 这个 delegation 。 该节点不暂停，会自动往下一个流转。
  8. receiveTask ，接收任务。在引擎遇到此类型的节点时，引擎执行会自动暂停，等待外部调用signal方法。 当调用signal方法时，会驱动流程当前节点离开。 在离开该节点时，引擎会自动执行 smart:class 这个 delegation。 在一般业务场景中，我们通常使用receiveTask来表示等需要等待外部回调的节点。
  9. userTask ，表示用户任务节点，仅用于DataBase模式。该节点需要人工参与处理，并且通常需要在待办列表中展示。 在Custom 模式下，建议使用receiveTask来代替。
  10. parallelGateway，这个节点并未在上述流程定义中体现，这里详细说一下。 parallelGateway 首先必须成对出现，分别承担fork 和join 职责。 其次，在join时需要实现分布式锁接口：LockStrategy。第三，fork 默认是顺序遍历多个sequeceFlow,但是你如果需要使用并发fork功能的话，则需要实现该接口：ExecutorService。

大致了解一下标签的定义即可，最终这些片段都可以通过Camunda，定义好流程直接转化成xml文件

三、SmartEngine之Custom实操

无论是使用Custom 还是DataBase 模式，以下均是必须了解的知识。

  1. 第一步，要选择正确的SmartEngine 版本，将其添加到pom依赖中。
  2. 第二步，要实现InstanceAccessor接口。 这个接口主要便于SmartEngine和Spring等IOC框架集成，获取各种微服务的bean。 SmartEngine 会根据流程定义中的smart:class属性值，在结合InstanceAccessor的实现类，去调用Delegation。值得一提的是，smart:class 的属性值可以使className 或者 beanName，只要在逻辑上和InstanceAccessor的实现类保持一致即可。
  3. 第三步，完成SmartEngine初始化。在初始化时，一般要加载流程定义到应用中。 集群情况下，要注意流程定义的一致性（如果纯静态记载则无此类问题）。 在初始化时，可以根据需要定义Bean的加载优先级。

1、引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.smart.framework</groupId>
    <artifactId>smart-engine-extension-storage-custom</artifactId>
    <version>3.0.0</version>
</dependency>

2、典型的初始化代码如下

package com.ibuscloud.order.core.service.flow;

import com.alibaba.smart.framework.engine.SmartEngine;
import com.alibaba.smart.framework.engine.configuration.InstanceAccessor;
import com.alibaba.smart.framework.engine.configuration.ProcessEngineConfiguration;
import com.alibaba.smart.framework.engine.configuration.impl.DefaultProcessEngineConfiguration;
import com.alibaba.smart.framework.engine.configuration.impl.DefaultSmartEngine;
import com.alibaba.smart.framework.engine.exception.EngineException;
import com.alibaba.smart.framework.engine.service.command.RepositoryCommandService;
import com.alibaba.smart.framework.engine.util.IOUtil;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.core.io.Resource;
import org.springframework.core.io.support.PathMatchingResourcePatternResolver;

import java.io.InputStream;

import static org.springframework.core.Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;

/**
 * @Author dotaer
 * @Date 2023/4/30
 */
@Order(LOWEST_PRECEDENCE)
@Configuration
@ConditionalOnClass(SmartEngine.class)
public class SmartEngineAutoConfiguration implements ApplicationContextAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public SmartEngine constructSmartEngine() {
        ProcessEngineConfiguration processEngineConfiguration = new DefaultProcessEngineConfiguration();
        // 实现InstanceAccessor接口
        processEngineConfiguration.setInstanceAccessor(new CustomInstanceAccessService());

        SmartEngine smartEngine = new DefaultSmartEngine();
        smartEngine.init(processEngineConfiguration);

        // 加载流程定义
        deployProcessDefinition(smartEngine);

        return smartEngine;
    }

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    private class CustomInstanceAccessService implements InstanceAccessor {
        @Override
        public Object access(String name) {
            return applicationContext.getBean(name);
        }
    }

    private void deployProcessDefinition(SmartEngine smartEngine) {
        RepositoryCommandService repositoryCommandService = smartEngine
                .getRepositoryCommandService();

        PathMatchingResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
        try {
            Resource[] resources = resolver.getResources("classpath*:/smart-engine/*.xml");
            for (Resource resource : resources) {
                InputStream inputStream = resource.getInputStream();
                repositoryCommandService.deploy(inputStream);
                IOUtil.closeQuietly(inputStream);
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new EngineException(e);
        }

    }
}

其中实现InstanceAccessor接口是为了让SmartEngine能在Spring容器中找到对应的流程节点bean。比如说通过Camunda有这样一个创建订单的节点，其bean的名称为createOrderActivity，你就可以定义一个类为CreateOrderActivity并实现JavaDelegation接口，那么SmartEngine 会根据流程定义中的smart:class属性值也就是对应的bean的名称createOrderActivity，在结合InstanceAccessor的实现类，去调用Delegation也就是这个bean，执行成功后，会自动的流转到下一个节点serviceTask节点（对应Camunda就是左上角为小齿轮的节点），遇到receiveTask（对应Camunda就是左上角为白色信封的节点）就会暂停。

3、节点如何流转以及流程实例存储问题

Custom 模式支持持久化流程实例数据和不持久化流程实例数据。 通常针对服务编排场景，是不需要持久化流程实例相关信息的；但是如果需要暂停后并恢复继续执行的也就是如果遇到receiveTask这样的节点，则需要考虑持久化流程实例到存储介质里。

在如下这个代码片段中，需要重点关注如下事项：

  1. Custom 模式必须在 try,finally块中使用 PersisterSession.create()和 PersisterSession.destroySession() 。 SmartEngine 内部执行时，会依赖该Session，从该session获取流程实例数据。
  2. mockCreateOrder方法的内容：模拟启动流程实例。然后将流程实例序列化一个字符串后，存储到你持久化介质中。
  3. signal:模拟驱动业务流程。该过程和启动流程实例类似，都是将signal返回的流程实例序列化后更新到持久化介质中，然后在需要使用的时候，再取出来。
  4. BusinessProcess 这个类由开发者自行决定，仅是个示例，服务编排场景忽略这种代码即可。
        @Autowired
        private SmartEngine smartEngine;

        public ProcessInstance mockCreateOrder(Order order) {
        // 1、流程上下文需要的参数
        Map<String, Object> request = new HashMap<>();
        request.put("order", order);
        try {
            PersisterSession.create();
            ProcessCommandService processCommandService = smartEngine.getProcessCommandService();
            // 其中processDefinitionId和processDefinitionVersion对应bpmn中的 process标签的id和versionTag
            // 调用start则流程流转开始
            ProcessInstance processInstance = processCommandService.start(processDefinitionId, processDefinitionVersion, request);

            // 将流程实例介质更新到库中，方便后面取出
            BusinessProcess businessProcess = new BusinessProcess();
            // 唯一id
            businessProcess.setUniqueId(order.getOrderNo());
     
            businessProcess.setProcessInstance(InstanceSerializerFacade.serialize(processInstance));
            myProcessInstacneService.updateProcessInstance(businessProcess);
            return processInstance;
        } catch (Exception e) {
            log.error("初始化流程失败", e);
            throw new RunTimeException("初始化流程失败");
        } finally {
            PersisterSession.destroySession();
        }
    }

 public void signal(Long uniqueId, String activityId, Map<String, Object> map) {
        try {
            PersisterSession.create();

            ExecutionQueryService executionQueryService = smartEngine.getExecutionQueryService();
            ExecutionCommandService executionCommandService = smartEngine.getExecutionCommandService();


            // 从存储介质中查询当前流程实例状态
            BusinessProcess businessProcess = myProcessInstacneService.findById(uniqueId);
            // 重新反序列化出来
            ProcessInstance processInstance = InstanceSerializerFacade.deserializeAll(businessProcess.getSerializedProcessInstance());

            PersisterSession.currentSession().setProcessInstance(processInstance);

            // 判断当前节点是否应该是处在正确的节点上
            List<ExecutionInstance> executionInstanceList = executionQueryService.findActiveExecutionList(processInstance.getInstanceId());
            boolean found = false;
            if (!CollectionUtils.isEmpty(executionInstanceList)) {
                for (ExecutionInstance executionInstance : executionInstanceList) {
                    if (executionInstance.getProcessDefinitionActivityId().equals(activityId)) {
                        found = true;


                        // 执行signal方法进行 流转到下一个节点
                        ProcessInstance newProcessInstance = executionCommandService.signal(executionInstance.getInstanceId(), map);

                        // 同样的将流转后节点更新，方便后面取出
                        BusinessProcess businessProcess = new BusinessProcess();
                        // 唯一id
                        businessProcess.setUniqueId(uniqueId);
                        bizInstance.setProcessInstance(InstanceSerializerFacade.serialize(newProcessInstance));
                        myProcessInstacneService.updateProcessInstance(businessProcess);

                    }
                }
                if (!found) {
                    LOGGER.error("No active executionInstance found for businessInstanceId " + uniqueId + ",activityId " + activityId);
                }

            } else {
                LOGGER.error("No active executionInstance found for businessInstanceId " + uniqueId + ",activityId " + activityId);
            }

        } finally {
            PersisterSession.destroySession();
        }
    }

其中序列化的的流程实例文本长这样：v1|4333,processDefinitionId:1.0.0,null,null,running|5033,null,WaitPayCallBackActivity,5133,true,|。 这个字符串的顺序依次是：序列化协议版本号，分隔符，流程实例，流程定义 id 和 version，父流程实例 id，父流程实例的执行实例 id，流程状态，分割符，（注释：后面是环节信息，可以有多个，用|分开）,环节实例 id，环节实例 blockId(可忽略)，执行实例 id，执行实例状态，分隔符

注意点：

  • 节点之间流转所需要的上下文参数可放在 Map<String, Object> request = new HashMap<>();中，包括互斥网关所需要用到的条件，都需要从这个上下文中获取，调用start初始化或者调用signal携带进去即可。
  • 所有ServiceTask节点会自动流转到下一节点，无须调用signal方法，直到遇到ReceiveTask这样的节点才会暂停，而ReceiveTask节点需调用signal方法才会流转到下一节点
  • 所有流程节点流转每流转一次，需将新的流程实例存储到实例介质中，根据系统情况，选择合适的存储介质，以防丢失。

4、定义Delegation

@Component
@Slf4j
public class CreateOrderActivity implements JavaDelegation {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @Override
    public void execute(ExecutionContext executionContext) {
        Map<String, Object> request = executionContext.getRequest();
        if (request != null && request.containsKey("order")) {
            Order order = (Order) request.get("order");
            maasOrderCoreService.createOrder(maasOrder);
            log.info("create order {}", maasOrder);
        } else {
            log.error("Invalid request, no order", new IllegalArgumentException());
        }
    }
}

这样调用processCommandService.start过后就会根据bpmn里面smart:class属性值找到这个bean进行执行，执行过后，自动的流转到下一个节点，直到遇到ReceiveTask等这样的节点才会暂停。大家可以根据自身业务去实现对应的JavaDelegation即可。

补充：

重要领域对象

  1. 部署实例: DeploymentInstance，描述这个流程定义是谁发布的，当前处于什么状态。
  2. 流程定义: ProcessDefinition, 描述一个流程有几个环节,之间的流转关系是什么样子的。
  3. 流程实例: ProcessInstance,可以简单理解为我们常见的一个工单。
  4. 活动实例: ActivityInstance,主要是描述流程实例（工单）的流转轨迹。
  5. 执行实例: ExecutionInstance,主要根据该实例的状态，来判断当前流程处在哪个节点上。
  6. 任务实例: TaskInstance,用来表示人工任务处理的.可以理解为一个需要人工参与处理的环节。
  7. 任务处理：TaskAssigneeInstance,用来表示当前任务共有几个处理者。通常在代办列表中用到此实体。
  8. 变量实例：VariableInstance,用来存储流程实例上下文。

关键类

  1. ExecutionContext: getExecutionInstance() 方法可以通过这个对象获得当前环节的id；getBaseElement() 方法可以通过这个对象获得当前环节的id的流程定义配置；getRequest() 方法可以获得业务请求参数；getResponse() 方法设置返回值；getProcessDefinition() 方法可以获得完成的流程定义；

参考链接：

SmartEngine UserGuide Chinese Version (中文版) · alibaba/SmartEngine Wiki · GitHub

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个人主页&#xff1a;平行线也会相交 欢迎 点赞&#x1f44d; 收藏✨ 留言✉ 加关注&#x1f493;本文由 平行线也会相交 原创 收录于专栏【C之路】 目录 作用不那么大的场景auto真正的价值auto和指针结合使用注意点auto不能推导的场景范围for范围for的使用条件 作用不那么大的…
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海尔牵头IEEE P2786国际标准通过Sponsor投票并连任工作组主席

海尔牵头IEEE P2786国际标准通过Sponsor投票并连任工作组主席

01 海尔牵头IEEE P2786国际标准 通过Sponsor投票 并连任工作组主席 海尔牵头制定的全球首个服装物联网国际标准IEEE P2786《Standard for General Requirements and Interoperability for Internet of Clothing》通过Sponsor投票&#xff0c;标志着该国际标准草案得到了行业…
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2.6 浮点运算方法和浮点运算器

2.6 浮点运算方法和浮点运算器

学习目标&#xff1a; 以下是一些具体的学习目标&#xff1a; 理解浮点数的基本概念和表示方法&#xff0c;包括符号位、指数和尾数。学习浮点数的运算规则和舍入规则&#xff0c;包括加、减、乘、除、开方等。了解浮点数的常见问题和误差&#xff0c;例如舍入误差、溢出、下…
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FPGA实现10G万兆网UDP通信 10G Ethernet Subsystem替代网络PHY芯片 提供工程源码和技术支持

FPGA实现10G万兆网UDP通信 10G Ethernet Subsystem替代网络PHY芯片 提供工程源码和技术支持

目录 1、前言2、我这里已有的UDP方案3、详细设计方案传统 FPGA UDP 方案本 FPGA 10G UDP 方案(牛逼)10G Ethernet 框图10G Ethernet 发送解析10G Ethernet 接收解析10G Ethernet 寄存器配置10G Ethernet UI 配置 4、vivado工程详解5、上板调试验证并演示ping功能测试数据收发测…
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一款支持全文检索、工作流审批、知识图谱的企事业知识库

一款支持全文检索、工作流审批、知识图谱的企事业知识库

一、项目介绍 一款全源码&#xff0c;可二开&#xff0c;可基于云部署、私有部署的企业级知识库云平台&#xff0c;一款让企业知识变为实打实的数字财富的系统&#xff0c;应用在需要进行文档整理、分类、归集、检索、分析的场景。 获取方式q:262086839 为什么建立知识库平台&…
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perf record对C++程序耗时进行分析

perf record对C++程序耗时进行分析

本节将介绍如何使用perf工具的perf record对C代码进行性能分析&#xff0c;一切操作都是在ubuntu 20下进行。 perf工具安装 由于perf工具和内核版本有关&#xff0c;因此直接安装容易出错&#xff0c;建议直接通过如下指令安装&#xff1a; sudo apt-get install linux-tool…
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00后卷王的自述，我难道真的很卷？

00后卷王的自述，我难道真的很卷？

前言 前段时间去面试了一个公司&#xff0c;成功拿到了offer&#xff0c;薪资也从12k涨到了18k&#xff0c;对于工作都还没两年的我来说&#xff0c;还是比较满意的&#xff0c;毕竟一些工作3、4年的可能还没我高。 我可能就是大家说的卷王&#xff0c;感觉自己年轻&#xff…
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