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如何控制工作流中的流程流转？工作流流程元素之顺序流和网关的详细解析

攻城狮Chova 发表于 2022/01/20 23:25:05 2022/01/20

【摘要】本文详细说明了工作流中实现流程流转的两种实现方式，分别是顺序流和网关。顺序流包括条件顺序流和默认使用的顺序流。网关包括排他网关，并行网关，包含网关以及基于事件的网关。通过对顺序流和网关的学习，可以熟练的掌握了工作流Activiti框架中最核心的点，也就是流程的流转。

顺序流

描述

顺序流是连接两个流程节点的连线
流程执行完一个节点后,会沿着节点的所有外出顺序流继续执行
BPMN 2.0默认的行为就是并发的:两个外出顺序流会创造两个单独的,并发流程分支

图形标记

顺序流显示为从起点到终点的箭头.箭头总是指向终点

XML内容

顺序流需要流程范围内唯一的id, 以及对起点与终点元素的引用

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

条件顺序流

描述

为顺序流定义一个条件
离开一个BPMN 2.0节点时,默认会计算外出顺序流的条件
- 如果条件结果为true,就会选择外出顺序流继续执行
- 当多条顺序流被选中时,就会创建多条分支,流程会继续以并行方式继续执行
==注意:== 不包括网关 ,网关会用特定的方式处理顺序流中的条件, 这与网关类型相关

图形标记

条件顺序流显示为一个正常的顺序流,在起点有一个菱形. 条件表达式也会显示在顺序流上

XML内容

条件顺序流定义为一个正常的顺序流, 包含conditionExpression子元素
目前只支持tFormalExpressions, 如果没有设置xsi:type="", 就会默认值支持目前支持的表达式类型

<sequenceFlow id="flow" sourceRef="theStart" targetRef="theTask">
  <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">
    <![CDATA[${order.price > 100 && order.price < 250}]]>
  </conditionExpression>
</sequenceFlow>

当前条件表达式只能使用UEL, 使用的表达式需要返回boolean值,否则会在解析表达式时抛出异常

引用了流程变量的数据,通过getter调用JavaBean

<conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">
<![CDATA[${order.price > 100 && order.price < 250}]]>
</conditionExpression>

通过调用方法返回一个boolean值

<conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">
<![CDATA[${order.isStandardOrder()}]]>
</conditionExpression>

在activiti发布包中,包含以下流程实例,使用了值和方法表达式

默认顺序流

描述

所有的BPMN 2.0任务和网关都可以设置一个默认顺序流
只有在节点的其它外出顺序流不能被选中时,才会使用作为外出顺序流继续执行
默认顺序流的条件设置不会生效

图形标记

默认顺序流显示为普通顺序流, 起点有一个斜线标记

XML内容

默认顺序流通过对应节点的default属性定义
下面的XML代码演示了排他网关设置了默认顺序流flow 2.只有当conditionA和conditionB都返回false时,才会选择它作为外出连线继续执行:

<exclusiveGateway id="exclusiveGw" name="Exclusive Gateway" default="flow2" />
<sequenceFlow id="flow1" sourceRef="exclusiveGw" targetRef="task1">
  <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${conditionA}</conditionExpression>
</sequenceFlow>
<sequenceFlow id="flow2" sourceRef="exclusiveGw" targetRef="task2"/>
<sequenceFlow id="flow3" sourceRef="exclusiveGw" targetRef="task3">
  <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${conditionB}</conditionExpression>
</sequenceFlow>

对应图形:

网关

网关用来控制流程的流向(流程的tokens),网关可以消费也可以生成token
网关显示成菱形图形,内部有有一个小图标.图标表示网关的类型:

排他网关

描述

排他网关: 异或XOR网关,用来在流程中实现决策
当流程执行到这个网关,所有外出顺序流都会被处理一遍.其中条件解析为true的顺序流（或者没有设置条件,概念上在顺序流上定义了一个[true])会被选中,让流程继续运行
==注意:== 通常情况下,所有条件结果为true的顺序流都会被选中,以并行方式执行,但排他网关只会选择一条顺序流执行. 就是说,虽然多个顺序流的条件结果为true,那么XML中的第一个顺序流(也只有这一条)会被选中,并用来继续运行流程.如果没有选中任何顺序流,会抛出一个异常

图形标记

排他网关显示成一个普通网关(比如,菱形图形),内部是一个X图标,表示异或(XOR)语义.
没有内部图标的网关,默认为排他网关
BPMN 2.0规范不允许在同一个流程定义中同时使用没有X和有X的菱形图形

XML内容

用一行定义了网关,条件表达式定义在外出顺序流中
模型实例:

<exclusiveGateway id="exclusiveGw" name="Exclusive Gateway" />

<sequenceFlow id="flow2" sourceRef="exclusiveGw" targetRef="theTask1">
  <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${input == 1}</conditionExpression>
</sequenceFlow>

<sequenceFlow id="flow3" sourceRef="exclusiveGw" targetRef="theTask2">
  <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${input == 2}</conditionExpression>
</sequenceFlow>

<sequenceFlow id="flow4" sourceRef="exclusiveGw" targetRef="theTask3">
  <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${input == 3}</conditionExpression>
</sequenceFlow>

并行网关

描述

网关也可以表示流程中的并行情况
允许将流程分成多条分支,也可以把多条分支汇聚到一起
并行网关的功能是基于进入和外出的顺序流的:
- 分支: 并行后的所有外出顺序流,为每个顺序流都创建一个并发分支
- 汇聚: 所有到达并行网关,在此等待的进入分支 ,直到所有进入顺序流的分支都到达以后, 流程就会通过汇聚网关
同一个并行网关有多个进入和多个外出顺序流,同时具有分支和汇聚功能
网关会先汇聚所有进入的顺序流,然后再切分成多个并行分支
并行网关不会解析条件: 与其他网关不同,即使顺序流中定义了条件,也会忽略

图形标记

并行网关显示成一个普通网关(菱形)内部是一个 + 图标,表示与(AND) 语义

XML内容

定义并行网关只需要一行XML

<parallelGateway id="myParallelGateway" />

实际发生的行为(分支,聚合,同时分支聚合),要根据并行网关的顺序流来决定

 <startEvent id="theStart" />
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="theStart" targetRef="fork" />

    <parallelGateway id="fork" />
    <sequenceFlow sourceRef="fork" targetRef="receivePayment" />
    <sequenceFlow sourceRef="fork" targetRef="shipOrder" />

    <userTask id="receivePayment" name="Receive Payment" />
    <sequenceFlow sourceRef="receivePayment" targetRef="join" />

    <userTask id="shipOrder" name="Ship Order" />
    <sequenceFlow sourceRef="shipOrder" targetRef="join" />

    <parallelGateway id="join" />
    <sequenceFlow sourceRef="join" targetRef="archiveOrder" />

    <userTask id="archiveOrder" name="Archive Order" />
    <sequenceFlow sourceRef="archiveOrder" targetRef="theEnd" />

    <endEvent id="theEnd" />

流程启动之后,会创建两个任务:

ProcessInstance pi = runtimeService.startProcessInstanceByKey("forkJoin");
TaskQuery query = taskService.createTaskQuery()
                         .processInstanceId(pi.getId())
                         .orderByTaskName()
                         .asc();

List<Task> tasks = query.list();
assertEquals(2, tasks.size());

Task task1 = tasks.get(0);
assertEquals("Receive Payment", task1.getName());
Task task2 = tasks.get(1);
assertEquals("Ship Order", task2.getName());

当两个任务都完成时,第二个并行网关会汇聚两个分支.因为它只有一条外出连线,不会创建并行分支,只会创建归档订单任务

注意并行网关不需要是"平衡的"(对应并行网关的进入和外出节点数目相等).并行网关只是等待所有进入顺序流,并为每个外出顺序流创建并发分支,不会受到其他流程节点的影响

包含网关

描述

排他网关和并行网关的结合体:
- 和排他网关一样,可以在外出顺序流上定义条件,包含网关会解析条件
- 和并行网关一样,包含网关可以选择多于一条顺序流
包含网关的功能是基于进入和外出顺序流的:
- 分支: 所有外出顺序流的条件都会被解析,结果为true的顺序流会以并行方式继续执行,会为每个顺序流创建一个分支
- 汇聚: 所有并行分支到达包含网关,会进入等待状态,直到每个包含流程token的进入顺序流的分支都到达.这是与并行网关的最大不同.包含网关只会等待被选中执行了的进入顺序流. 在汇聚之后,流程会穿过包含网关继续执行
如果同一个包含节点拥有多个进入和外出顺序流,它就会同时含有分支和汇聚功能
网关会先汇聚所有拥有流程token的进入顺序流,再根据条件判断结果为true的外出顺序流,为它们生成多条并行分支

图形标记

并行网关显示为一个普通网关(菱形),内部包含一个圆圈图标

XML内容

定义一个包含网关需要一行XML

<inclusiveGateway id="myInclusiveGateway" />

实际的行为(分支,汇聚,同时分支汇聚),是由连接在包含网关的顺序流决定的

 <startEvent id="theStart" />
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="theStart" targetRef="fork" />

    <inclusiveGateway id="fork" />
    <sequenceFlow sourceRef="fork" targetRef="receivePayment" >
    <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${paymentReceived == false}</conditionExpression>
    </sequenceFlow>
    <sequenceFlow sourceRef="fork" targetRef="shipOrder" >
    <conditionExpression xsi:type="tFormalExpression">${shipOrder == true}</conditionExpression>
    </sequenceFlow>

    <userTask id="receivePayment" name="Receive Payment" />
    <sequenceFlow sourceRef="receivePayment" targetRef="join" />

    <userTask id="shipOrder" name="Ship Order" />
    <sequenceFlow sourceRef="shipOrder" targetRef="join" />

    <inclusiveGateway id="join" />
    <sequenceFlow sourceRef="join" targetRef="archiveOrder" />

    <userTask id="archiveOrder" name="Archive Order" />
    <sequenceFlow sourceRef="archiveOrder" targetRef="theEnd" />

    <endEvent id="theEnd" />

流程开始之后
- 如果流程变量为paymentReceived== false和shipOrder == true, 就会创建两个任务
- 如果只有一个流程变量为true,就会只创建一个任务
- 如果没有条件为true,就会抛出一个异常
- 如果想避免异常,可以定义一个默认顺序流
包含网关示例: 创建一个发货任务

HashMap<String, Object> variableMap = new HashMap<String, Object>();
          variableMap.put("receivedPayment", true);
          variableMap.put("shipOrder", true);
          ProcessInstance pi = runtimeService.startProcessInstanceByKey("forkJoin");
TaskQuery query = taskService.createTaskQuery()
                         .processInstanceId(pi.getId())
                         .orderByTaskName()
                         .asc();

List<Task> tasks = query.list();
assertEquals(1, tasks.size());

Task task = tasks.get(0);
assertEquals("Ship Order", task.getName());

当任务完成后,第二个包含网关会汇聚两个分支,因为只有一个外出顺序流,所以不会创建并行分支,只有归档订单任务会被激活
包含网关不需要平衡(对应包含网关的进入和外出数目需要相等).包含网关会等待所有进入顺序流完成,并为每个外出顺序流创建并行分支,不会受到流程中其他元素的影响

基于事件网关

描述

基于事件网关允许根据事件判断流向
- 网关的每个外出顺序流都要连接到一个中间捕获事件
- 当流程到达一个基于事件网关 ,网关会进入等待状态:会暂停执行
- 为每个外出顺序流创建相应的事件订阅
基于事件网关的外出顺序流和普通顺序流不同:这些顺序流不会真的"执行", 让流程引擎去决定执行到基于事件网关的流程需要订阅哪些事件,要考虑以下条件:
- 基于事件网关必须有两条或以上外出顺序流
- 基于事件网关后,只能使用intermediateCatchEvent类型(activiti不支持基于事件网关后连接ReceiveTask)
- 连接到基于事件网关的intermediateCatchEvent只能有一条进入顺序流

图形标记

基于事件网关和其他BPMN网关一样显示成一个菱形,内部包含指定图标

XML内容

用来定义基于事件网关的XML元素是eventBasedGateway

实例

基于事件网关示例:
- 当流程执行到基于事件网关时,流程会暂停执行
- 与此同时,流程实例会订阅警告信号事件,并创建一个10分钟后触发的定时器.产生流程引擎为一个信号事件等待10分钟的效果
- 如果10分钟内发出信号,定时器就会取消,流程会沿着信号执行
- 如果信号没有出现,流程会沿着定时器的方向前进,信号订阅会被取消

<definitions id="definitions"
        xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL"
        xmlns:activiti="http://activiti.org/bpmn"
        targetNamespace="Examples">

        <signal id="alertSignal" name="alert" />

        <process id="catchSignal">

                <startEvent id="start" />

                <sequenceFlow sourceRef="start" targetRef="gw1" />

                <eventBasedGateway id="gw1" />

                <sequenceFlow sourceRef="gw1" targetRef="signalEvent" />
                <sequenceFlow sourceRef="gw1" targetRef="timerEvent" />

                <intermediateCatchEvent id="signalEvent" name="Alert">
                        <signalEventDefinition signalRef="alertSignal" />
                </intermediateCatchEvent>

                <intermediateCatchEvent id="timerEvent" name="Alert">
                        <timerEventDefinition>
                                <timeDuration>PT10M</timeDuration>
                        </timerEventDefinition>
                </intermediateCatchEvent>

                <sequenceFlow sourceRef="timerEvent" targetRef="exGw1" />
                <sequenceFlow sourceRef="signalEvent" targetRef="task" />

                <userTask id="task" name="Handle alert"/>

                <exclusiveGateway id="exGw1" />

                <sequenceFlow sourceRef="task" targetRef="exGw1" />
                <sequenceFlow sourceRef="exGw1" targetRef="end" />

                <endEvent id="end" />
</process>
</definitions>

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