工作流引擎之Flowable

一、概述

Flowable是一个使用Java编写的轻量级业务流程引擎，专为处理复杂业务流程而设计。作为业务流程管理（BPM）领域的重要工具，Flowable不仅支持BPMN 2.0标准的流程定义，还提供了丰富的API接口和可视化工具，使得业务流程的设计、执行和管理变得更加高效和灵活。Flowable以其轻量级、易集成和高性能的特点，广泛应用于各类企业级应用中，成为推动业务流程自动化的关键力量。

Flowable源自Activiti，由原始Activiti核心开发团队创建和维护。Flowable继承了Activiti的许多特性，并在此基础上进行了进一步的开发和改进。与Activiti相比，Flowable在以下几个方面具有显著优势：社区活跃度更高，拥有丰富的资源和活跃的社区支持；功能更加完善，提供了更多的业务流程管理特性，如任务分配、事件处理、历史数据记录等；API接口和可视化工具更加友好和易用，降低了开发者的学习成本；支持自定义扩展和插件机制，满足企业的特殊需求。

Flowable的核心价值在于其能够为企业提供一个统一的、可扩展的业务流程管理平台，帮助企业实现业务流程的标准化、自动化和智能化。通过Flowable，企业可以轻松地定义和管理业务流程，提高业务运营效率，降低运营成本，同时增强业务的灵活性和响应速度。

二、核心组件

其核心组件主要包括以下几个方面：

1. 工作流引擎

* 核心引擎（Core Engine）：

这是Flowable的核心组件，负责解析、执行和管理工作流程。它包含了流程定义的解析器、执行引擎、事务管理器和持久化层。核心引擎处理工作流程的执行状态、任务分配和流程控制逻辑。

* 引擎抽象层（Engine Abstraction）：

提供了对核心引擎的抽象和封装，以便于与其他组件进行交互。

2. 服务组件

* RepositoryService：

负责流程定义的存储和管理。它允许部署新的流程定义、查询已部署的流程定义、获取流程定义的资源等。

* RuntimeService：

负责流程实例的运行时管理，包括启动、暂停、恢复和终止流程实例。它还提供了丰富的查询API来检索流程实例和相关数据。

* TaskService：

负责任务的管理和查询。它可以创建任务、分配任务、查询任务、认领任务、完成任务等。

* HistoryService：

负责历史流程数据的查询和分析。它可以查询流程实例、任务、变量、活动和步骤等的历史记录。

* IdentityService：

负责用户和组的管理。它可以创建、更新、删除和查询用户和组的信息。

* ManagementService：

提供了一些管理和监控流程引擎的API，如查询数据库表、修改流程参数、获取引擎信息等。

* FormService：

用于渲染任务表单，并将表单提交到后台处理。它允许定义和渲染任务表单，以便用户在执行任务时填写必要的信息。

3. 事件处理

事件（Event）：是Flowable中的重要组件，用于触发和处理工作流程中的动作和决策。事件可以是内部的，由工作流引擎触发，也可以是外部的，通过监听外部系统的事件进行触发。Flowable提供了事件监听器和触发器，以便对事件进行响应和处理。

4. 流程监听器

流程监听器在Flowable中用于监听各种事件，以便在事件发生时执行一些自定义逻辑。它们可以通过API或流程定义文件（BPMN XML）进行配置，并与各种事件关联。常见的流程监听器类型包括ExecutionListener（用于监听流程实例和执行实例的生命周期事件）、TaskListener（用于监听任务的生命周期事件）、VariableListener（用于监听流程变量的创建、更新和删除等事件）、EventListener（用于监听信号、消息和定时器等事件）等。

5. 配置与部署

配置流程引擎：在配置文件中，可以配置数据库连接信息、流程定义文件的位置等信息。Flowable支持多种数据库，如MySQL、PostgreSQL等。
部署流程定义：将BPMN 2.0格式的流程定义文件部署到Flowable中，可以使用Flowable的API或命令行工具进行部署。部署完成后，Flowable将解析流程定义并生成相应的执行模型。

三、版本演进

Flowable是一个基于Java的开源工作流引擎，用于开发工作流和业务流程。自2016年10月由Activiti的核心开发者Tijs Rademakers从Activiti 5.22版本分支基础上创建以来，Flowable经历了多个版本的迭代，不断完善其功能和性能。以下是Flowable主要版本的演进介绍：

1、早期版本

- Flowable 5.22.0：

发布时间：2016年10月13日
主要特点：作为Flowable项目的首个版本，基于Activiti 5.22分支创建。

- Flowable 6.0.0：

发布时间：2017年2月15日
主要特点：
- 基于Activiti 6构建，并修复了多个bug。
- 引入了决策模型与符号（DMN）支持。
- 提供了业务流程模型与符号（BPMN）引擎、案例管理模型与符号（CMMN）引擎等核心模块。

2、成熟版本

- Flowable 6.4.1：

主要特点：
- 以该版本为分水岭，Flowable开始大力发展其商业版产品。
- 开源版本的部分功能（如表单生成器、历史数据同步至其他数据源等）不再在开源版中发布。

- Flowable 6.7.0：

发布时间：2021年12月28日
主要特点：
- 增加了对MongoDB持久化的支持。
- 引入了新的运行时和历史实体链接表，用于存储父实体和所有子实体之间的关系。
- 添加了多租户改进，支持在租户内查找流程、案例、表单和决策表定义。

- Flowable 6.8.0：

发布时间：2022 年 12 月 23 日
主要特点：
- 增加了与Spring Boot 2.4.x集成的能力。
- 更新了CMMN引擎以支持CMMN 1.1规范。
- 引入了批量完成任务的API。
- 提供了获取流程定义最后一次部署信息的API。
- 增加了对BPMN模型XML中用户任务表单字段信息的API支持。

3、重大更新版本

- Flowable 7.0.0：

发布时间：2023年9月21日
主要特点：
- 作为Flowable引擎的第一个稳定版本，专注于Spring Boot 3、Spring 6和Java 17的升级。
- 引入了全新的架构，移除了UI应用程序、内容和表单引擎等模块，更加专注于BPMN、CMMN、DMN和事件注册引擎的核心功能。
- 支持CMMN案例的批量迁移和案例重新激活的重复执行。
- 提供了HTTP任务对HEAD和OPTIONS方法的支持。
- 引入了Flowable BOM（Bill of Materials），方便管理Flowable项目的依赖。

4、近期版本

- Flowable 7.x后续版本：

发布时间：2024年及以后（持续更新中）
主要特点：
- 在7.0.0版本的基础上，继续修复bug，优化性能，并可能引入新的功能和改进。
- 保持对最新技术和框架的支持，如Spring Boot、Java等。

5、版本兼容性

- Flowable 6.x系列：

各版本之间通常具有较好的兼容性，升级时无需担心兼容性问题。

- Flowable 7.0.0：

与Flowable 6.x版本不兼容，升级时需要进行详细的测试和评估。

四、Flowable的应用场景

Flowable的应用场景非常广泛，可以应用于各种业务领域中，包括但不限于：

1. 业务审批

如请假申请、费用报销、合同审批等。在这些场景中，Flowable可以定义复杂的审批流程，包括多个审批节点、条件分支、并行审批等。例如，一个请假流程可能包括员工提交请假申请、部门主管审批、人事部门备案等步骤。Flowable可以自动创建请假流程实例，并根据流程定义中的规则和逻辑将任务分配给相应的审批人员。审批人员可以在Flowable提供的可视化界面中查看待审批的任务，并进行审批操作。

2. 生产制造

如订单处理、生产调度、质量控制等。在这些场景中，Flowable可以协调各个生产环节，确保生产过程的顺利进行。例如，一个订单处理流程可能包括接收订单、分配生产任务、生产执行、质量检查、发货等步骤。Flowable可以监控和管理整个生产流程，确保各个环节之间的顺畅衔接。

3. 客户服务

如客户投诉处理、服务请求跟踪等。在这些场景中，Flowable可以记录客户的投诉或服务请求，并将其分配给相应的客服人员进行处理。客服人员可以在Flowable提供的界面中查看待处理的服务请求，并进行跟踪和处理。

4. 项目管理

如项目计划、任务分配、进度跟踪等。在这些场景中，Flowable可以帮助项目经理制定项目计划，分配任务，并跟踪项目进度。项目经理可以在Flowable提供的界面中查看项目的整体情况，了解各个任务的执行状态和进度。

5. 供应链管理

如采购管理、库存管理、物流配送等。在这些场景中，Flowable可以协调供应链各个环节之间的协作，确保供应链的高效运行。例如，一个采购流程可能包括提交采购申请、审批采购申请、下达采购订单、接收货物、入库等步骤。Flowable可以自动管理整个采购流程，确保各个环节之间的顺畅衔接。

五、代码示例

以下是一个简单的Java代码示例，说明如何使用Flowable API来部署一个BPMN 2.0流程定义，并启动一个流程实例。

import org.flowable.engine.ProcessEngine;
import org.flowable.engine.ProcessEngines;
import org.flowable.engine.RepositoryService;
import org.flowable.engine.RuntimeService;
import org.flowable.engine.repository.Deployment;

public class FlowableDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 默认情况下,Flowable 会查找 classpath 下的 flowable.cfg.xml 配置文件来创建 ProcessEngine
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();

        // 获取 RepositoryService 用于部署流程定义
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        // 部署流程定义,通常从文件、输入流或字符串中读取 BPMN 2.0 XML
        // 这里假设您有一个名为 "my-process.bpmn20.xml" 的 BPMN 文件在 classpath 下
        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                .addClasspathResource("my-process.bpmn20.xml")
                .deploy();

        System.out.println("Deployment ID: " + deployment.getId());

        // 获取 RuntimeService 用于启动流程实例
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        // 启动流程实例,这里假设流程定义的 key 是 "myProcess"
        // 您可以根据需要传递流程变量
        runtimeService.startProcessInstanceByKey("myProcess");

        System.out.println("Process instance started");

        // 注意:这里只是启动了流程实例,并没有处理流程中的用户任务或等待状态。
        // 在实际应用中,您需要根据流程定义中的逻辑来处理这些任务或状态。
    }
}

六、总结

Flowable是一个功能强大且易于集成的轻量级业务流程引擎，它支持BPMN 2.0标准，提供了丰富的API接口和可视化工具，使得业务流程的设计、执行和管理变得更加高效和灵活。Flowable的核心组件包括工作流引擎、服务组件、事件处理、流程监听器等，它们共同协作以支持复杂业务流程的执行和管理。

Flowable的应用场景非常广泛，可以应用于各种业务领域中，如业务审批、生产制造、客户服务、项目管理、供应链管理等。通过Flowable，企业可以轻松地定义和管理业务流程，提高业务运营效率，降低运营成本，同时增强业务的灵活性和响应速度。

在实际应用中，开发者可以通过Flowable提供的REST API或可视化界面与Flowable进行交互，创建、查询和管理业务流程。Flowable还提供了丰富的社区支持和资源，如官方网站、GitHub仓库、社区论坛等，帮助开发者更好地理解和使用Flowable。

随着企业数字化转型的加速推进，业务流程自动化和智能化管理将成为未来的重要趋势。Flowable凭借其轻量级、易集成和高性能的特点，将在这一领域发挥越来越重要的作用。未来，Flowable将继续保持其技术领先性，不断推出新功能和更新，以满足企业日益增长的业务流程管理需求。同时，Flowable也将积极与云计算、大数据、人工智能等新技术进行融合创新，为企业提供更加全面、高效的业务流程管理解决方案。