基于C的BPEL流程引擎原型的設(shè)計與實現(xiàn)樣本

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）闡明書基于C++BPEL流程引擎原型設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)院軟件學(xué)院專業(yè)軟件工程學(xué)生姓名指引教師提交日期年6月3日華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書茲發(fā)給班學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，內(nèi)容如下：1.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：基于C++BPEL流程引擎原型設(shè)計與實現(xiàn)2.應(yīng)完畢項目：（1）4月10日前擬定提綱并提交開題報告（2）5月25日前完畢論文草稿（3）進行基于C++BPEL引擎原型設(shè)計與開發(fā)（4）參照外文文獻資料并提交外文翻譯譯文3.參照資料以及闡明：（1）楊開誠.數(shù)據(jù)構(gòu)造[M].電子工業(yè)出版社.(9).（2）JamesGosling，BillJoy，GuySteeleandGiladBracha，TheJavalanguagespecificationthirdedition[M].Addison-Wesley，.（3）StanleyB.Lippman，JoséeLajoie，C++Primer，清華大學(xué)出版社.（4）楊洪波.BPEL4People思想解讀[J].軟件世界.(11).（5）萬露.基于SOA和BPEL業(yè)務(wù)流程管理研究與應(yīng)用[J].計算機與當代化.(8).（6）APACHEODE.（7）Jacob.（8）BoostSerialize.4.本畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書于年月日發(fā)出，應(yīng)于年月日前完畢，然后提交畢業(yè)考試委員會進行答辯。專業(yè)教研組（系）、研究所負責人審核年月日指引教師簽發(fā)年月日

畢業(yè)設(shè)計（論文）評語：畢業(yè)設(shè)計（論文）總評成績：畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯負責人簽字：年月日摘要本文詳細簡介了BPEL流程引擎以及流程管理系統(tǒng)理論知識與應(yīng)用。由于當前幾乎所有BPEL流程引擎核心都是基于JAVA語言編寫，與操作系統(tǒng)底層交互限度較低，運營效率相對地下，在大規(guī)模應(yīng)用上存在一定局限性。而C++語言重要特質(zhì)之一就是高效，與操作系統(tǒng)底層交互良好。針對C++語言各自特點，和當前計算機軟件界使用C++開發(fā)流程引擎空白，進一步提高流程引擎效率，本文提出了基于C++語言BPEL流程引擎原型設(shè)計方案，并對其進行了實現(xiàn)。流程引擎是運營通過編譯可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程語言（普通是BPEL）定義文獻核心某些，其重要三大功能分別是解析業(yè)務(wù)流程語言定義活動并運營、支持構(gòu)造性活動、可以持久化地運營。而其中如何控制解決并發(fā)活動、如何持久化運營是流程引擎設(shè)計難點。只有解決了上述兩個問題，流程引擎才干真正意義上具備實用價值。本文先對APACHEODE流程引擎核心（即JACOB）作了進一步詳盡研究分析，對其解決并發(fā)活動所采用通信渠道機制和如何解決調(diào)度控制問題進行了詳細闡明；然后給出了JAVA語言與C++語言異同，在此基本上指出使用C++語言開發(fā)流程引擎時需要注意重點，并據(jù)此提出了基于C++使用調(diào)用堆棧和BOOST序列化庫來實現(xiàn)虛擬解決單元以及整個流程引擎設(shè)計方案和實現(xiàn)。成品測試表白，使用C++開發(fā)BPEL流程引擎是完全可行，整合了別的組件后可以實現(xiàn)完整流程管理系統(tǒng)，其實際運營狀況令人滿意。C++在Web時代依然有著很強生命力，使用C++開發(fā)流程引擎應(yīng)當有遼闊發(fā)展前景。核心詞：業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言，業(yè)務(wù)流程引擎，虛擬解決單元

AbstractThispaperbrieflyintroducethetheoriesandapplicationsaboutBPELprocessengineandBusinessProcessManagementSystems.SincealmostallBPELengineisbasedonJAVAlanguage，whichdonothavegoodperformancewiththeunderlyingoperatingsystemandlowefficiency.Andtheymaycostacertainproblemwhilerunninglarge-scaleapplicationsasaresult.Aslongasweknow，C++isalanguagewiththemaincharacteristicsofhighefficiency，anditmakegoodinteractionwiththeunderlyingoperatingsystem.TofurtherimprovetheefficiencyofprocessengineusingthecharacteristicsofC++language，weputforwardaprojectofBPELprocessengineusingC++language.ProcessengineisthecorecomponentthatcanexecutecompiledrunnableBPELfiles.ItsthreemainfunctionsareexecuteactivitiesdefinedbyBPEL，PersistenceofexecutionstateandConcurrency.Thereinto，howtoimplementtopersistenceofexecutionstateandhowtocontrolconcurrencyaretwobigproblemswhiledesigningprocessengine.Onlysolvethesetwoproblems，canourenginebeworthiness.ThisarticlefirstanalyzesAPACHEODEenginecore(thatis，JACOB)indetail，interpretthechannelcommunicationmechanismsofJACOBwhichisusingtosolveconcurrencyproblem.Andthen，showstheimportantpointsofdesigningC++processengineandoursolutionswhichusestackandBoostserializationtodesignVPU，bygivingthesimilaritiesanddifferencebetweenJAVAandC++language.FinaltestshowedthattheBPELprocessenginedevelopedbyC++isentirelyfeasibleandcaneasilycompletelyarchiveamanagementsystemafterintegratedtheremainingcomponents，whichissatisfied.Asfaraswecanconcern，C++stillhasastrongvitalityintheWebarea，andtheprocessenginebasisonitshouldhavebroadprospectsincommerce.Keyword：BPEL，Processengine，VPU目錄摘要 IAbstract II第一章 緒論 11.1研究背景和意義 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3應(yīng)解決重要問題及應(yīng)達到技術(shù)規(guī)定 31.4本文組織構(gòu)造 4第二章BPEL理論概述 52.1BPEL語言理論知識 52.1.1BPEL語言作用域 52.1.2BPEL活動原則屬性和成員 52.1.3BPEL基本活動 62.1.4BPEL構(gòu)造化活動 72.1.5其她構(gòu)造化活動 72.2本章小結(jié) 8第三章關(guān)于ApacheODE流程引擎研究 93.1ApacheODE構(gòu)造總覽 93.1.1為什么選取參照ApacheODE流程引擎 103.1.2ODEBPEL編譯器 103.1.3ODEBPEL引擎運營時 103.1.4ODE數(shù)據(jù)訪問對象(DAOs) 103.1.5ODE集成層 113.2APACHEODE流程引擎JACOB框架 113.2.1什么是JACOB 113.2.2通道Channels 123.2.3Jacob對象(JacobObject)與Jacob可運營線程狀態(tài)(JacobRunnable) 123.2.4辦法集MethodLists(MLs) 133.2.5虛擬解決單元(VirtualProcessUnit)和執(zhí)行隊列(ExecutionQueue) 133.3實例解析 143.3本章小結(jié) 20第四章提出基于C++特性BPEL引擎方案 214.1JAVA和C++異同 214.2基于C++BPEL流程引擎核心設(shè)計方案 224.2.1并發(fā)控制設(shè)計方案 224.2.2C++多態(tài)機制在BPEL引擎中應(yīng)用 234.2.3基本活動解決 244.2.4構(gòu)造性活動解決 254.3本章小結(jié) 25第五章掛起與再啟動 265.1為什么需要掛機與再啟動 265.2序列化 265.2.1BoostSerialization 265.2.2BoostSerialization特點 265.2.3BoostSerialization使用 275.3本章小結(jié) 28第六章基于C++BPEL引擎原型設(shè)計與實現(xiàn) 296.1基于C++BPEL引擎重要模塊設(shè)計與實現(xiàn) 296.1.1系統(tǒng)層次架構(gòu) 296.1.2引擎運營時VPU模塊實現(xiàn) 306.1.3引擎運營時執(zhí)行隊列模塊實現(xiàn) 306.1.4BPEL引擎動態(tài)行為描述 316.1.5序列化實現(xiàn) 316.2系統(tǒng)應(yīng)用實例 326.2.1Sequence實例 326.2.2Flow實例 366.3本章小結(jié) 39第七章結(jié)論 407.1結(jié)論 407.2存在局限性 40參照文獻 41道謝 42附錄 43緒論1.1研究背景和意義什么是業(yè)務(wù)流程？業(yè)務(wù)流程可以被定義為一種由各種不同功能活動相連一組有互有關(guān)系任務(wù)，它們依照一定業(yè)務(wù)邏輯和順序依次執(zhí)行。業(yè)務(wù)流程有起點和終點，并且它們都是可重復(fù)。業(yè)務(wù)流程是公司實現(xiàn)商務(wù)目的辦法。對于公司而言，業(yè)務(wù)流程是公司重要知識資產(chǎn)，是公司核心競爭力體現(xiàn)，一種精心設(shè)計和執(zhí)行業(yè)務(wù)流程可覺得公司創(chuàng)造價值并節(jié)約成本。在知名作家佛里德曼對經(jīng)濟全球化有著精彩闡述，它描繪了一種由互聯(lián)網(wǎng)、通信基本設(shè)施和新型軟件搭建全球舞臺；在這個舞臺上，人們可以以各種方式分享知識、勞動、娛樂和發(fā)現(xiàn)，并且創(chuàng)造新商業(yè)機會。“如今沃爾馬是美國最大公司，然而它什么也不生產(chǎn)，只是建立了這個非凡供應(yīng)環(huán)節(jié)，從世界各地進口非常便宜商品……并把世界各地產(chǎn)品送到消費者手里。它是一種全球組裝線。”——《世界是平：21世紀簡史》[1]。在經(jīng)濟全球化過程中，公司邊界變得模糊，公司會將任務(wù)分解為一系列子任務(wù)，公司只關(guān)注于自己核心競爭力所在，并將其她工作分包給最適當人來完畢。公司需要通過業(yè)務(wù)流程將這些片斷有機地組織在一起。在這里咱們可以深刻地結(jié)識到業(yè)務(wù)流程對公司重要性[2]。信息化產(chǎn)業(yè)中由此誕生了業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)，其核心某些就是流程引擎。定義業(yè)務(wù)流程并對其做出文檔所耗費時間和努力是完全值得。在一種反映中華人民共和國老式醫(yī)學(xué)電視劇中，當配備藥劑時候，掌柜把自己反鎖在藥房里，只有她會依照“秘方”將不同藥材調(diào)配成救死扶傷靈藥。然而只有她一人掌握這個過程是非常危險。對于當代公司來說這更是不也許，咱們不也許只讓配件制造主任理解公司配件制造知識，然后讓她每晚獨自裝配所有零件。只要定義了配件制造業(yè)務(wù)流程，配件制造工人可以隨時來去，并且任何配件制造工人都可以隨時取代另一種人工作，這是由于工廠里所有配件制造工人都理解并遵循業(yè)務(wù)流程。咱們可以學(xué)習、變化、評估，然后再次變化配件制造業(yè)務(wù)流程，由于該流程對于每個人都是可見，而非局限于配件制造主任。當代業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)歷史可以追溯到工作流系統(tǒng)[2]。業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)是自本世紀初以來公司信息技術(shù)應(yīng)用（信息化）背景上最重要和活躍概念之一。它有兩方面基本含義或理解背景。一方面是公司管理，一方面是公司應(yīng)用（軟件、系統(tǒng)）。綜合而言，它是典型，在公司應(yīng)用強力推動下產(chǎn)生跨管理與信息技術(shù)領(lǐng)域流行概念之一。從管理角度，它可以看作是業(yè)務(wù)流程再造(BPR)所帶來以業(yè)務(wù)流程為中心管理思想延續(xù)與發(fā)展；從公司應(yīng)用角度，它是在工作流(Workflow)等技術(shù)基本上發(fā)展起來，基于業(yè)務(wù)流程建模，支持業(yè)務(wù)流程分析、建模、模仿、優(yōu)化、協(xié)同與監(jiān)控等功能新一代公司應(yīng)用系統(tǒng)核心。簡樸地來講，工作流定義了業(yè)務(wù)流程中參加者(Who)、所執(zhí)行工作(What)及何時執(zhí)行(When)。在公司IT環(huán)境中，工作流軟件普通與公司應(yīng)用集成(EnterpriseApplicationIntegration，EAI)系統(tǒng)結(jié)合在一起，成為公司應(yīng)用“黏合劑”，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程自動化和流水線化[2]。老式工作流系統(tǒng)最大缺陷就是：它們大多采用了專有技術(shù)。這使得業(yè)務(wù)流程與公司應(yīng)用結(jié)合變得非常復(fù)雜，普通需要很長時間進行布置和實行，而與公司外部系統(tǒng)進行集成則更加困難，無法適應(yīng)全球化浪潮和互聯(lián)網(wǎng)時代對公司靈活、無縫集成需求。人們開始考慮運用Web服務(wù)開放性和原則化，來解決業(yè)務(wù)流程與公司應(yīng)用之間互操作性問題。7月，IBM、微軟、BEA提交了BusinessProcessExecutionLanguageforWebServices(BPEL4WS)1.0規(guī)范。業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言基于XML和Web服務(wù)技術(shù)，它融合了初期IBMWebServicesFlowLanguage(WSFL)及微軟XLANG規(guī)范諸多特點。隨后許多重要供貨商如SAP和Siebel(已被Oracle并購)等公司陸續(xù)加入規(guī)范制定，并催生了多項修改和改進，并于3月發(fā)布了1.1版。4月，BPEL被提交構(gòu)造化信息原則增進組織(OASIS)以實現(xiàn)原則化，并組建了Web服務(wù)業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言技術(shù)委員會(WSBPELTC)，該努力使BPEL在業(yè)界獲得更為廣泛承認。當前該技術(shù)委員會正在致力于下一代規(guī)范制定工作，并將該規(guī)范重命名為WS-BPEL2.0。雖然除BPEL之外尚有某些業(yè)務(wù)流程規(guī)范，但是到當前為止，BPEL是最為成熟和被廣泛支持技術(shù)[6,13,14]?！叭f維網(wǎng)其共通之原則讓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件溝通無礙[1]”隨著全球經(jīng)濟一體化，社會分工更加細致，業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)應(yīng)用廣度與深度將越來越大。通過研究、摸索其核心某些，有助于提高筆者對新世紀計算機軟件技術(shù)發(fā)展和當代公司軟件結(jié)識。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀當前國外流行流程引擎重要有如下幾種[15]：OSWworkFlow：是完全用java語言編寫開放源代碼工作流引擎，具備明顯靈活性及完全面向有技術(shù)背景顧客特點。顧客可以依照自身需求運用這款開源軟件設(shè)計簡樸或是復(fù)雜工作流。JBPM：全稱是JavaBusinessProcessManagement（業(yè)務(wù)流程管理），它是覆蓋了業(yè)務(wù)流程管理、工作流、服務(wù)協(xié)作等領(lǐng)域一種開源、靈活、易擴展可執(zhí)行流程語言框架。JBPM是公開源代碼項目，它使用要遵循ApacheLicense，其最大特色就是它商務(wù)邏輯定義沒有采用當前某些規(guī)范，如WMC、XPDL、BPML、ebXML、BPEL4WS等，而是采用了它自己定義JBossjBPMProcessdefinitionlanguage(jPdl)。jPdl以為一種商務(wù)流程可以被看作是一種UML狀態(tài)圖。jPdl就是詳細定義了這個狀態(tài)圖每個某些，如起始、結(jié)束狀態(tài)，狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換,過圖型化流程定義，直觀地描述業(yè)務(wù)流程。APACHEODE(OrchestrationDirectorEngine）：是基于Java開源WS-BPEL（簡稱BPEL）引擎，它于年7月18日從Apache孵化器中誕生成為一種頂級項目。它重要功能就是執(zhí)行使用BPEL描述業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程自動化，它支持長期運營和短期運營過程。WebSphereProcessServer基于WebSphereApplicationServer和WebSphereEnterpriseServiceBus，它為面向服務(wù)體系構(gòu)造(SOA)模塊化應(yīng)用程序提供了基本，并支持應(yīng)用業(yè)務(wù)規(guī)則，以驅(qū)動支持業(yè)務(wù)流程應(yīng)用程序。除此之外尚有BEAAquaLogic、OracleBPELProcessManager、IONAArtixOrchestration、ActiveBPEL、IntalioBPMS、MicrosoftBizTalkServer等等。在國內(nèi)，重要是使用上述幾種引擎做擴展、應(yīng)用，研究流程引擎核心團隊、組織、個人非常少。同步，當前所有商業(yè)流程引擎或開源流程引擎均使用Java或C#實現(xiàn)。之因此沒有使用C++實現(xiàn)BPEL引擎，重要有三個因素：第一，普通電子商務(wù)應(yīng)用，重要是在較底層ESB上提高性能，而不是處在上層BPM；第二，各大廠商為了使她們生產(chǎn)產(chǎn)品系列配套，依照其原有產(chǎn)品基本來設(shè)計實現(xiàn)BPEL引擎；第三，開源項目事實上也是各大廠商主導(dǎo)推動，為其產(chǎn)品改進提供活躍技術(shù)支持，因而采用與其產(chǎn)品有關(guān)構(gòu)造。而C++語言相對其她語言具備性能上優(yōu)勢，因而本設(shè)計將采用C++語言來實現(xiàn)BPEL引擎，進一步提高BPEL引擎性能。1.3應(yīng)解決重要問題及應(yīng)達到技術(shù)規(guī)定BPEL引擎重要功能是執(zhí)行業(yè)務(wù)流程，是BPM架構(gòu)核心，其設(shè)計好壞、效率高低直接影響到整個BPM性能高低。[2,16]BPEL引擎重要功能是提供BPEL流程布置和運營環(huán)境。對于布置在BPEL引擎上業(yè)務(wù)流程，一方面解析流程文獻生成數(shù)據(jù)對象構(gòu)造，然后將數(shù)據(jù)對象構(gòu)造序列化并保存。執(zhí)行流程時候，將已保存數(shù)據(jù)對象構(gòu)造反序列化，并依照流程中構(gòu)造和活動執(zhí)行相應(yīng)操作，必要時將變量和流程執(zhí)行狀態(tài)持久化。執(zhí)行流程時，BPEL引擎在與服務(wù)交互過程中扮演了兩種角色：服務(wù)消費者和服務(wù)提供者，區(qū)別在于BPEL引擎是作為交互消息發(fā)起者或被發(fā)起者。交互消息類型有In-Only和In-Out兩種，區(qū)別在于與否需要返回成果。實現(xiàn)BPEL引擎時應(yīng)當注意這些區(qū)別。BPEL引擎核心——BPEL運營時，在執(zhí)行流程中需要解決兩個重要問題：第一，如何表達流程執(zhí)行狀態(tài)，以便需要時候掛起當前狀態(tài)，等待重新啟動。特別是對于需要長期運營流程，如果可以隨時將流程當前執(zhí)行狀態(tài)通過數(shù)據(jù)持久化機制掛起保存，則可以避免進入長等待時由于浮現(xiàn)系統(tǒng)故障而丟失流程執(zhí)行狀態(tài)，無法恢復(fù)。第二，如何解決流程執(zhí)行并發(fā)性管理問題。普通來說，創(chuàng)立一種流程實例都應(yīng)當新建一種線程來執(zhí)行。流程自身也支持并發(fā)操作flow，常規(guī)做法是為流程內(nèi)并發(fā)操作新建線程執(zhí)行。由于流程內(nèi)并發(fā)操作數(shù)量不可知，有也許浮現(xiàn)線程泛濫甚至系統(tǒng)崩潰[12]。好做法應(yīng)當是將并發(fā)性管理建立在每個流程實例占用單個線程基本之上，避免創(chuàng)立過多線程而帶來線程調(diào)度對系統(tǒng)性能影響。1.4本文組織構(gòu)造本文第一章簡介了選題背景和意義。第二章將闡述與本課題有關(guān)計算機軟件知識，提出本課題需要解決核心問題。第三章與第四章將闡明設(shè)計原理并進行方案選取。其中第三章將詳細分析解說ApacheODE流程引擎核心某些，第四章將通過對JAVA語言和C++語言對比闡明設(shè)計原理并提出方案，闡明選取這個設(shè)計方案理由以及所采用方案特點。第五章與第六章將分點詳細闡述設(shè)計，并進行成果分析。其中第五章將致力于解決如何表達流程執(zhí)行狀態(tài)問題；第六章將結(jié)合第四章詳細闡述基于C++BPEL引擎設(shè)計與實現(xiàn)，致力于解決如何流程執(zhí)行并發(fā)性管理問題。第七章將對整個研究工作進行歸納和綜合，闡述本課題研究中尚存在問題及進一步開展研究看法和建議。

第二章BPEL理論概述2.1BPEL語言理論知識BPEL全稱是業(yè)務(wù)流程可執(zhí)行語言，用于描述業(yè)務(wù)流程。流程由一系列活動構(gòu)成；通過作用域定義變量、合伙伙伴鏈接、有關(guān)集和事件響應(yīng)解決邏輯等；通過合伙伙伴鏈接定義與流程交互其她服務(wù)；流程可以是有狀態(tài)長時間運營過程，并且一種流程可以同步存在各種實例，流程引擎通過有關(guān)集將一條消息關(guān)聯(lián)到特定流程實例。以上是BPEL描述業(yè)務(wù)流程基本狀況，下面詳細簡介OASIS制定WS-BPEL2.0原則中定義各個元素，以便加深人們對BPEL理解。[6,14]2.1.1BPEL語言作用域作用域Scope提供影響其內(nèi)部活動執(zhí)行成果上下文環(huán)境，涉及變量Variable，合伙伙伴鏈接PartnerLink，消息交互MessageExchange，有關(guān)集CorrelationSet，事件解決EventHandler，異常解決FaultHandler，補償解決CompensationHandler和終結(jié)解決TerminationHandler。作用域上下文環(huán)境可以多層次嵌套，父作用域中定義環(huán)境在子作用域中可見。每個流程根節(jié)點Process事實上就是一種頂層作用域。Process和Scope語法上是一致，但是她們有如下三點區(qū)別：Scope是一種活動而Process不是，活動原則屬性和成員在Process中不合用；Scope中包括補償解決和終結(jié)解決而Process中不容許包括；Scope中特有isolated隔離屬性在Process中不合用。盡管Process和Scope有所區(qū)別，但BPEL引擎中對她們解決基本上是一致，可以以為Process是一種特殊Scope。每個Scope都包括一種主活動，定義該作用域業(yè)務(wù)邏輯，這個活動可以是一種復(fù)雜擁有任意層次嵌套構(gòu)造化活動。其她上下文環(huán)境有關(guān)成員是可選。BPEL對Scope解決效率由主活動解決效率決定。2.1.2BPEL活動原則屬性和成員在BPEL原則定義各種元素中，BPEL活動用于表達流程業(yè)務(wù)邏輯，可分為基本活動和構(gòu)造化活動兩種類型?；净顒用枋隽鞒虡I(yè)務(wù)單個環(huán)節(jié)實現(xiàn)，構(gòu)造化活動則編碼控制流邏輯，能遞歸包括其她基本活動或者構(gòu)造化活動。業(yè)務(wù)流程執(zhí)行事實上是BPEL活動執(zhí)行，其她元素只是提供輔助BPEL活動實際執(zhí)行過程中所需資源。依照BPEL原則提供各種基本活動和構(gòu)造化活動多層次嵌套，可以定義任意復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯，從而實現(xiàn)所需業(yè)務(wù)功能。BPEL引擎對活動解析和執(zhí)行效率決定了BPEL引擎效率。每個活動都包括兩個原則可選屬性，name和suppressJoinF屬性指定流程中各個活動機器可讀命名，用于區(qū)別不同活動。suppressJoinFailure是在并發(fā)解決Flow活動執(zhí)行中定義與否屏蔽接合活動異常，詳細詳見Flow活動。每個活動都包括兩個可選容器，sources和targets，分別存儲原則成員source和target。source和target用于通過Flow活動中Link元素擬定并發(fā)解決活動同步關(guān)系，每個Link相應(yīng)一種source活動和一種target活動，規(guī)定了在source活動執(zhí)行結(jié)束之后，才容許target活動開始執(zhí)行，保證了并發(fā)執(zhí)行活動中某些活動同步關(guān)系。詳細詳見Flow活動中Link元素。2.1.3BPEL基本活動(1)Invoke——調(diào)用Web服務(wù)操作Invoke活動用于調(diào)用服務(wù)提供者提供Web服務(wù)，典型應(yīng)用是調(diào)用Web服務(wù)上一種操作。Invoke可以在其補償解決和異常解決中內(nèi)聯(lián)其她活動。依照WSDL文獻定義，操作可以是祈求響應(yīng)或者單向調(diào)用。BPEL原則對兩種方式調(diào)用使用相似語法，單向調(diào)用方式只需提供輸入變量或者輸入輸出變量都不提供，而祈求響應(yīng)方式需要同步提供輸入變量和輸出變量。(2)Receive和Reply——提供Web服務(wù)操作Receive和Reply活動用于業(yè)務(wù)流程為其合伙伙伴提供服務(wù)。Receive等待合伙伙伴發(fā)送祈求消息，并依照createInstance屬性決定與否創(chuàng)立流程實例。流程啟動活動涉及Receive和Pick兩種，流程必要以啟動活動開始，其她活動控制依賴于啟動活動，否則流程將無法執(zhí)行。Receive是一種阻塞活動，只有流程實例接受到一種匹配消息該活動才會結(jié)束。Reply用于發(fā)送響應(yīng)消息給之前通過Receive活動等接受祈求。這種響應(yīng)只對祈求響應(yīng)交互方式故意義。(3)Assign——更新變量和合伙伙伴鏈接Assign活動用于從一種變量到另一種變量復(fù)制數(shù)據(jù)，或者使用表達式操作變量、屬性和常量來構(gòu)造和插入新數(shù)據(jù)，或者在合伙伙伴鏈接之間復(fù)制端點引用。(4)Throw——拋出內(nèi)部異常Throw活動用于顯式拋出內(nèi)部異常。Throw必要提供異常名稱，可選提供更多異常有關(guān)信息，相應(yīng)異常解決可以運用這些信息解決異常，并發(fā)布異常消息到需要其她服務(wù)。(5)Wait——延遲執(zhí)行Wait活動用于指定一段特定期間延遲或者直到某個期限到來，當指定期間已過或者某個期限到來時，Wait活動立即結(jié)束。(6)Empty——什么事都不做Empty活動并不做任何事，但有些場合往往需要這樣一種活動，例如一種異常需要被捕獲或者禁止。Empty活動另一種用途是在并發(fā)Flow活動中提供一種同步點。(7)ExtensionActivity——增長活動類型ExtensionActivity活動用于引入BPEL原則未定義新活動。(8)Exit——及時終結(jié)流程執(zhí)行Exit活動用于及時終結(jié)業(yè)務(wù)流程實例。除了終結(jié)解決、異常解決和補償解決外，流程實例中所有當前正在運營活動都必要及時終結(jié)。(9)Rethrow——重新拋出已捕獲異常Rethrow活動用于異常解決中重新拋出已捕獲異常。Rethrow只能在異常解決Catch和CatchAll中使用。重新拋出異常包括信息是原始捕獲到異常信息，而不是通過異常解決修改過信息。2.1.4BPEL構(gòu)造化活動構(gòu)造化活動規(guī)定了一組活動集合執(zhí)行順序。構(gòu)造化活動以不同構(gòu)造組合基本活動，表達不同控制流模式、異常解決、外部事件以及業(yè)務(wù)合同中流程實例之間消息交互協(xié)調(diào)。構(gòu)造化活動可以以任意方式嵌套和組合。通過基本活動和構(gòu)造化活動多層次嵌套，可以創(chuàng)立出表達任意復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯流程[4]。BPEL原則定義各種構(gòu)造化活動，實現(xiàn)了不同控制流模式。BPEL原則定義構(gòu)造化活動集合并不是最小集，有些狀況下一種業(yè)務(wù)邏輯可以用不同活動來實現(xiàn)。例如一種順序業(yè)務(wù)邏輯可以使用Sequence活動實現(xiàn)，也可以使用定義適當LinksFlow實現(xiàn)。而Sequence和Flow是BPEL構(gòu)造化活動中最重要兩個。（1）Sequence——順序執(zhí)行Sequence活動包括一種或各種按照浮現(xiàn)順序先后執(zhí)行子活動，當最后一種子活動執(zhí)行結(jié)束時Sequence活動結(jié)束。（2）Flow——并行和控制依賴解決Flow活動提供并發(fā)和同步機制。Flow子活動并發(fā)執(zhí)行，當所有子活動都結(jié)束時Flow才結(jié)束。子活動使能判斷為假而跳過執(zhí)行也以為該子活動結(jié)束。Flow同步啟動各個子活動執(zhí)行，其子活動各層次子活動之間也許存在同步依賴，因而Flow通過定義Link提供Flow內(nèi)部各層次子活動之間同步依賴。每個活動均有可選sources和targets容器，分別包括一組source和target元素，這些元素通過Link擬定活動之間同步關(guān)系。一種Link分別相應(yīng)一種source活動和target活動，規(guī)定在source活動執(zhí)行結(jié)束之前target活動不容許開始執(zhí)行。一種活動可以設(shè)立各種source，也可以設(shè)立各種target。targets容器中有個可選參數(shù)joinCondition定義各種target布爾組合方式，默認是或，即該活動相應(yīng)各種source活動只要有一種完畢即可開始執(zhí)行該活動。Link定義過程中不能形成控制環(huán)，即一種source活動相應(yīng)target活動是其邏輯在前。2.1.5其她構(gòu)造化活動除了Sequence和Flow，構(gòu)造化活動尚有Pick（事件觸發(fā)選取解決）、ForEach（遍歷執(zhí)行）、While、RepeatUntil（循環(huán)執(zhí)行）、If、Elseif（選取執(zhí)行）等等。此類構(gòu)造化活動定義重要是為了能貼近人類語言，按照顧客指定表達式有選取地執(zhí)行活動。她們表達式解析和條件鑒定由該活動自身執(zhí)行辦法解決，然后按照顧客定義，以串行或者并行方式來調(diào)度她們。咱們可以以為，在流程引擎內(nèi)部，活動總是以串行或者并行方式進行調(diào)度和執(zhí)行，對其她活動類型并不關(guān)懷。Sequence和Flow構(gòu)造化活動是流程引擎重要工作模式和設(shè)計重點，實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠串行與并行控制機制，就能在此基本上執(zhí)行其她構(gòu)造化活動。因而，咱們把Sequence和Flow活動作為核心點進行研究。2.2本章小結(jié) 本章重要簡介了BPEL語言基本理論，描述了BPEL基本活動與構(gòu)造化活動原則屬性和成員，并闡明了為什么SEQUENCE和FLOW是流程引擎解決核心活動類型。為下文鋪開APACHEODE流程引擎設(shè)計，提出基于C++BPEL流程引擎原型設(shè)計方案中如何解決解決并發(fā)控制某些作理論知識簡介。

第三章關(guān)于ApacheODE流程引擎研究ODE重要開發(fā)目的是開發(fā)可靠，構(gòu)造緊湊，可嵌入組件，可以管理使用BPEL流程描述語言長時間運營業(yè)務(wù)流程執(zhí)行。重點是開發(fā)具備最小依賴性小模塊，以便重新組裝成一種功能齊全業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)。[4,16]3.1ApacheODE構(gòu)造總覽ODE架構(gòu)中核心構(gòu)成某些涉及BPEL編譯器、ODEBPEL引擎運營時，ODE數(shù)據(jù)訪問對象(DAOs），ODE集成層(ILs)，和顧客工具[16]。編譯器把BPEL文獻轉(zhuǎn)換成運營時可執(zhí)行格式，運營時以一種可靠方式執(zhí)行她們，并通過DAO層把她們保存起來；運營時在集成層中運營，集成層將BPEL引擎連接到更為遼闊外部執(zhí)行環(huán)境。圖3.1APACHEODE流程引擎架構(gòu)圖3.1.1為什么選取參照ApacheODE流程引擎為了研究流程引擎內(nèi)部機制，必須研究學(xué)習其源代碼，由于咱們一方面考慮開源項目。而在諸多開源項目中，ApacheODE流程引擎是嚴格按照BPEL原則制定，有詳細規(guī)范文檔可參閱項目之一。其她流程引擎，如JBPM，擴展了BPEL，加入了其她繁雜功能，增長了分析難度。因而選取參照ApacheODE引擎能拋開別的干擾，在其嚴格原則下研究流程引擎內(nèi)部機制。3.1.2ODEBPEL編譯器BPEL編譯器負責把BPEL來源（即BPEL流程文獻，WSDLs和schemas）編譯成可執(zhí)行形式。編譯器輸出成果不是一種“好”編譯體現(xiàn)成果，也不是這些源文獻錯誤信息列表。編譯器生成成果是一種對象模型，類似于基本BPEL流程文獻構(gòu)造。但是，這種變異成果解決了BPEL中浮現(xiàn)各種名稱引用（如變量名），內(nèi)聯(lián)了所需WSDL和類型信息，并生成了各種構(gòu)造（如默認補償解決）。這些編譯成果（普通是一種擴展名為cbp文獻）是BPEL運營所需唯一對象。3.1.3ODEBPEL引擎運營時ODEBPEL引擎運營時在BPEL運營時模塊中建立，提供應(yīng)BPEL流程執(zhí)行。運營時提供了大量BPEL構(gòu)造實現(xiàn)，以解決流程執(zhí)行中最復(fù)雜繁瑣工作。運營時同步也實現(xiàn)了何時應(yīng)當創(chuàng)立新實例，和把剛收到消息分發(fā)給哪個實例邏輯。最后，運營時實現(xiàn)了流程管理API以供顧客工具使用。為了在不可靠環(huán)境中實現(xiàn)可靠執(zhí)行過程，運營時依賴于數(shù)據(jù)訪問對象(DAOs)提供持續(xù)設(shè)施。這些DAOs實現(xiàn)可自定義，但普通提供了與關(guān)系數(shù)據(jù)庫交互。BPEL構(gòu)造運營時在實例級上是通過ODEJava并發(fā)對象(Jacob)框架實現(xiàn)。Jacob提供了一種應(yīng)用級不依賴于線程并發(fā)機制和一種提供執(zhí)行中斷與恢復(fù)透明機制。Jacob是Java實現(xiàn)ACTORS[Agha]并發(fā)模型中非常大一塊，其流程代數(shù)有許多功能，如\Pi–calculus。本質(zhì)上來說，Jacob為BPEL執(zhí)行提供了一種持久穩(wěn)固虛擬機。3.1.4ODE數(shù)據(jù)訪問對象(DAOs)ODE數(shù)據(jù)訪問對象作為BPEL引擎運營時與底層數(shù)據(jù)存儲間交互媒介。普通，數(shù)據(jù)存儲是一種JDBC關(guān)系數(shù)據(jù)庫：既然如此，那么DAOs就是使用OpenJPA數(shù)據(jù)訪問庫來實現(xiàn)。這樣就可以創(chuàng)立自定義DAO實現(xiàn)，雖然JDBC沒有提供有關(guān)實現(xiàn)，也能以某種機制達到持久化保存目。BPEL引擎運營時需要DAO對象來以解決如下持久化問題：（1）積極狀況下——懂得哪一種實例被創(chuàng)立；（2）消息路由——哪一種實例正在等待哪一條消息；（3）變量——每一種實例BPEL變量值；（4）合伙伙伴鏈接——每一種實例BPEL合伙伙伴連接值；（5）流程執(zhí)行狀態(tài)——Jacob持久穩(wěn)固虛擬機序列化狀態(tài)。關(guān)于OpenJPA/JDBCDAO實現(xiàn)，和有關(guān)組織信息普通在FIGREF中提供。3.1.5ODE集成層ODEBPEL引擎運營時不能在真空中存在：它自己自身是不能影響與外部世界交往。為此它依賴于一種ODE集成層(ILs)。集成層將運營嵌入一種執(zhí)行環(huán)境。例如，有一種集成層AXIS2和JBI。集成層基本功能是為運營時提供通道間通信。AXIS2集成層使用AXIS2庫，讓運營時以Web服務(wù)方式與外加交互。JBL集成層則嘗試把運營時加入JBI消息總線達到同樣目。除了通訊以外，集成層還為運營時提供了線程管理機制，并管理運營時整個生命周期，例如配備和啟動運營時。3.2APACHEODE流程引擎JACOB框架3.2.1什么是JACOBJACOB，即JavaConcurrentObjects（Java并發(fā)對象），是APACHEODE引擎內(nèi)核框架。ODE依賴于JACOB框架去實現(xiàn)BPEL構(gòu)建。框架提供某些機制去解決兩個構(gòu)建BPEL核心問題：執(zhí)行狀態(tài)持久化，并發(fā)解決[17]。雖然是顧客只有一種線程，代碼也可以拆解成并發(fā)解決問題。通過把整個事務(wù)分解為某些較小某些，咱們就可以控制到那些真正被調(diào)用和執(zhí)行某些。例如說，咱們有一種按照如下順序來執(zhí)行一種過程：1.Invoke2.Receive3.Wait4.Invoke如果有兩個進程咱們需要同步解決，簡樸實現(xiàn)辦法是這樣：1.Invoke12.Receive13.Wait14.Invoke15.Invoke26.Receive27.Wait28.Invoke2但是如果咱們把代碼分解，引進一種所謂“中間人”（或者稱為棧），并且不容許活動直接地進行互相調(diào)用，咱們就有了如下調(diào)用順序：1.Invoke15.Invoke22.Receive13.Wait16.Receive27.Wait24.Invoke18.Invoke2從客戶角度來看，咱們就實現(xiàn)了運用單線程達到并發(fā)效果。在實際狀況中，某些活動也許會持續(xù)幾天，倘若進程發(fā)生錯誤時，進程執(zhí)行狀態(tài)就會丟失。因此用類似“掛起”這種能把執(zhí)行狀態(tài)保存在磁盤操作會更好。然而把進程"掛起"到磁盤上存在著某些實現(xiàn)上問題。在咱們但愿“掛起”時，調(diào)用棧看起來是這樣：Sequence.run()Wait.run()為了把進程保存到磁盤上，咱們需要終結(jié)當前控制進程，這就意味著要彈出所有棧構(gòu)造。要做到這些，咱們只有通過等待活動(Wait)和順序活動(Sequence)實現(xiàn)去迎合這種需求，因而帶來會是實現(xiàn)復(fù)雜限度增長。并且這也意味著所謂“自然”（即符合人們正常思維）模型不可以被直接使用。JACOB目的就是提供一種可選“自然”模型來解決這個問題。這個模型可以容許執(zhí)行狀態(tài)被掛起，但是卻不需要實現(xiàn)類（如wait，Sequence）等做出特別更改。JACOB思想就是不使用調(diào)用堆棧，而是以來自外部通信渠道(communicationchannel)來控制流程。3.2.2通道Channels如上所述，通道是用于流程執(zhí)行環(huán)境中活動通信接口。通道有終結(jié)通道(TerminationChannel)，父事務(wù)范疇通道(ParentScopeChannel)和補償通道(CompensationChannel)等幾種。某些簡樸通道能使所有活動在創(chuàng)立時就能與其環(huán)境互相作用。當一種活動想要告知其父級活動她已經(jīng)結(jié)束執(zhí)行，那么這個活動就會調(diào)用其父級活動終結(jié)通道。通道重要由通道工廠(ChannelFactory)中動態(tài)合同提供。3.2.3Jacob對象(JacobObject)與Jacob可運營線程狀態(tài)(JacobRunnable)如果你不在乎細節(jié)話，那么Jacob對象和Jacob可運營線程狀態(tài)就是辦法實現(xiàn)。當抽象執(zhí)行時候，這個辦法就會執(zhí)行。一種Jacob對象就是一種閉包。維基百科對閉包有如下解釋：“一種閉包是一組由特定文法環(huán)境約束函數(shù)源碼。閉包文法變量與全局變量區(qū)別在于，她們并不出當前全局變量名空間。她們區(qū)別與面向?qū)ο髮ο笞兞吭谟?，她們約束于辦法，而不是對象。”普通而言Java語言并不支持閉包，因此Jacob對象嘗試解決這個問題。但Jacob對象解決方案并不是一種真正意義上閉包，而只是使問題變得簡樸些。閉包在Java語言中是靜態(tài)編碼，但是在其她大多數(shù)語言支持閉包是動態(tài)。因此在Jacob中，一種閉包應(yīng)當實現(xiàn)某些辦法，并提供其她公共辦法以控制通道和復(fù)制自身。Jacob可運營線程狀態(tài)就是一種實現(xiàn)了run()辦法Jacob對象。由于所有活動都繼承了Jacob可運營線程狀態(tài)，因而這些活動都應(yīng)當在這個run()辦法中實現(xiàn)她們重要解決。她們初始化階段在各自構(gòu)造器中完畢。3.2.4辦法集MethodLists(MLs)辦法集MethodLists類可以看作是通道另一端。當只調(diào)用一種通道辦法時候，她們并不會被援引，但是一旦Jacob引擎把通道援引從其內(nèi)部堆棧中頂出來，就會援引辦法集（此處能再次看到執(zhí)行堆棧是如何被中斷）。普通辦法集實當前預(yù)引導(dǎo)執(zhí)行環(huán)境中是內(nèi)聯(lián)，由于這樣比較容易在活動run辦法中聲明。對象辦法繼承于Jacob對象，這也是一種提交辦法集到Jacob辦法。因而該Jacob運營時就能匹配背面通道消息。3.2.5虛擬解決單元(VirtualProcessUnit)和執(zhí)行隊列(ExecutionQueue)虛擬解決單元VPU是所有Jacob解決發(fā)生地方。當一種Jacob對象被注入虛擬解決單元時候，她事實上被以為是一種持久化某些(Continuation)，該某些包裹了調(diào)用Jacob對象并執(zhí)行該對象辦法（在咱們實例中，這總是run辦法，由于咱們只解決Jacob可運營線程狀態(tài)實例）。執(zhí)行隊列（ExecutionQueue，與其實現(xiàn)FastExecutionQueueImpl）是虛擬解決單元管理人工環(huán)境容器，并且將這些人工環(huán)境組織成可推入(push)可浮出(pop)隊列形式，同步記錄各項執(zhí)行記錄。因此虛擬解決單元重要功能是從SOUP中出列一種回應(yīng)(reaction)，然后通過調(diào)用其抽象run辦法來執(zhí)行她（這個回應(yīng)包裹了這樣一種抽象）。然而當Jacob可運營線程狀態(tài)（普通是一種活動）被執(zhí)行后，有也許發(fā)生一下事情：（1）如果創(chuàng)立了別抽象，她們就會插入回應(yīng)隊列；（2）如果創(chuàng)立了新通道，她們就會被保存起來留給后來使用；（3）如果援引了別通道，該信息將被保存起來以與新ML匹配；（4）如果創(chuàng)立了一種新辦法集，那么她將被提交至虛擬解決單元以嘗試匹配一種channel援引。虛擬解決單元也負責維持其內(nèi)部狀態(tài)。因而當一種執(zhí)行暫停（例如咱們過程有一種接受活動）時候，虛擬解決單元狀態(tài)將序列化，作為一種持久化某些保存到磁盤，當收到繼續(xù)執(zhí)行時候再讀入此持久化某些，繼續(xù)執(zhí)行。這個邏輯可以參照RuntimeContextImplexecute辦法。尚有一點必須指出是，持久化某些（Jacob可運營線程狀態(tài)也是）不會“停留”在虛擬解決單元隊列中。她們只會浮出、執(zhí)行。因此如果一種抽象有持續(xù)并多于一種操作時候，她會簡樸執(zhí)行，生成子活動加入隊列。3.3實例解析While<processname="while1"targetNamespace="http://pxe/bpel/unit-test"xmlns:bpws=""xmlns=""xmlns:tns="http://pxe/bpel/unit-test"xmlns:xsd=""xmlns:test="http://pxe/bpel/unit-test.wsdl"suppressJoinFailure="yes"><partnerLinks><partnerLinkname="testPartnerLink"partnerLinkType="test:TestPartnerLinkType"myRole="me"/></partnerLinks><variables><variablename="var1"messageType="test:TestMessage2"/></variables><sequence><receivecreateInstance="yes"name="startReceive"partnerLink="testPartnerLink"portType="test:TestPortType"operation="testOperation"variable="var1"/><whilecondition="bpws:getVariableData('var1'，'TestPart')<；10"><assign><copy><fromexpression="bpws:getVariableData('var1'，'TestPart')+1"/><tovariable="var1"part="TestPart"/></copy></assign></while><replyname="endReply"operation="testOperation"partnerLink="testPartnerLink"portType="test:TestPortType"variable="var1"/></sequence></process>一切都從接受開始。因此咱們一方面從BpelProcess.PartnerLinkMyRoleImpl.inputMsgRcvd()開始討論Jacob-focused。如下是重要代碼(當信息到達實例時候開始執(zhí)行):BpelRuntimeContextImplinstance=createRuntimeContext(newInstance，newPROCESS(_oprocess)，messageExchange);...//runthevpuinstance.execute();!BpelRuntimeContextImpl構(gòu)造器中有如下代碼：if(PROCESS!=null){vpu.inject(PROCESS);}這里注入了一種流程(Process)。當開始執(zhí)行時候，流程例示了她對其子活動執(zhí)行控制范疇，并且開始監(jiān)聽對消通道和完畢通道。從流程咱們可以得到范疇(Scope)，然后是咱們主順序活動(Sequence)，最后是咱們接受(Receive)。接受被映射到一種獲取消息PICK上，因而其Jacob實現(xiàn)寫在PICK中。PICK重要是分離出對的互有關(guān)系，再選取適當消息，然后等到消息。在實例中，咱們對\o"VisitpageoutsideConfluence"BpelRuntimeContextImpl.select()(andcalledbyPICK)中代碼更感興趣：if(_instantiatingMessageExchange!=null&&_dao.getState()==ProcessState.STATE_READY){for(inti=0；i<correlators.size()；++i){CorrelatorDAOci=correlators.get(i);if(ci.equals(_dao.getInstantiatingCorrelator())){inputMsgMatch(pickResponseChannelStr，i，_instantiatingMessageExchange);return;}}}這里會調(diào)用類似如下東西:vpu.inject(newJacobRunnable(){publicvoidrun(){PickResponseChannelresponseChannel=importChannel(responsechannel，PickResponseChannel.class);responseChannel.onRequestRcvd(idx，mex);}};這里就是真正開始地方。當注入流程后，這個抽象會調(diào)用通道對接受活動反映。該通道另一端會作為一種辦法集在PICK中實現(xiàn)。object(false，newPickResponseML(_pickResponseChannel){publicvoidonRequestRcvd(intselectorIdx，Objectmsgex){...ActivityInfochild=newActivityInfo(genMonotonic()，onMessage.activity，_self.self，_self.parent);instance(createChild(child,_scopeFrame,_linkFrame));}});此辦法展示了接受活動必須做事情（例如變量和互有關(guān)系初始化等），并且創(chuàng)立子活動。當解決一種真實PICK時候，這一種子活動應(yīng)當處在獲取消息活動，然而對于一種接受活動來說，這是個空活動。因此咱們接受活動完畢了嗎？事實上，子活動完畢了。在子活動構(gòu)造器中，咱們傳遞了之前提供同一種父級活動范疇辦法集（ParentScopeML）。因而當子活動完畢時候，會告知該接受活動父活動，這就意味著接受活動自己自身并不需要去解決該問題。這樣一種空活動就立即完畢了：_pleted(null，CompensationHandler.emptySet());當onRequestRcvd()辦法結(jié)束后，會立即告知父序列。那咱們順序活動(Sequence)如何取回控制權(quán)呢？讓咱們再次回到通道另一端——辦法集上。解決通道援引和辦法集是虛擬解決單元最重要工作之一，順序化活動父級活動范疇實現(xiàn)如下：classSEQUENCEextendsACTIVITY{...privateclassACTIVEextendsBpelJacobRunnable{publicvoidrun(){...object(newParentScopeML(_child.parent){publicvoidcompensate(OScopescope，SynchChannelret){_pensate(scope,ret);instance(ACTIVE.this);}publicvoidcompleted(FaultDatafaultData，Set<CompensationHandler>compensations){HashSet<CompensationHandler>comps=newHashSet<CompensationHandler>(_compensations);comps.addAll(compensations);if(faultData!=null||_terminateRequested||_remaining.size()<=1){_pleted(faultData，comps);}else/*!fault&&！terminateRequested&&!remaining.isEmpty*/{ArrayList<OActivity>remaining=newArrayList<OActivity>(_remaining);remaining.remove(0);instance(newSEQUENCE(_self，_scopeFrame，_linkFrame，remaining，comps));}}}));}}...}completed()辦法理所固然會讓這個辦法執(zhí)行起來，除非拋出了一種錯誤、祈求了一種終端、沒有子活動余留。身為樂觀派，咱們應(yīng)當仔細檢查以確認一切正常，在第二個例子中，剩余活動被移除，然后順序活動抽象回到了本來位置，代碼如下：publicvoidrun(){finalActivityInfochild=newActivityInfo(genMonotonic(),_remaining.get(0),newChannel(TerminationChannel.class)，newChannel(ParentScopeChannel.class));instance(createChild(child，_scopeFrame，_linkFrame));instance(newACTIVE(child));}如上代碼例示了下一種子活動抽象和另一種叫做ACTIVE抽象。那么這個ACTIVE抽象究竟是什么呢？她其實是一種用于持續(xù)跟隨執(zhí)行著子活動抽象，有點類似于PXE中基于所有容器（while，sequence，pick等等用于各種解決活動抽象）合同。那么一種ACTIVE（有時候也是等待器WAITER）抽象重要照顧其子活動。然后，咱們例示了一種條件重復(fù)活動(WHILE)抽象，這是順序活動(SEQUENCE)下一種子活動，那么接下來會發(fā)生什么事情呢？publicvoidrun(){booleancondResult=false;try{condResult=checkCondition();}catch(FaultExceptionfe){_pleted(createFault(fe.getQName()，_self.o),_compHandlers);return;}if(condResult){ActivityInfochild=newActivityInfo(genMonotonic(),getOWhile().activity，newChannel(TerminationChannel.class)，newChannel(ParentScopeChannel.class));instance(createChild(child，_scopeFrame，_linkFrame));instance(newWAITER(child));}else/*stop.*/{_pleted(null，_compHandlers);}}當前咱們分析這些代碼。第一步是評估條件重復(fù)活動狀態(tài)。如果返回值為真(True)，那么就創(chuàng)立一種子抽象，并且創(chuàng)立一種等待器(WAITER)去跟蹤她執(zhí)行。等待器實現(xiàn)如下，非常簡樸易懂：privateclassWAITERextendsBpelJacobRunnable{privateActivityInfo_child;privateboolean_terminated;WAITER(ActivityInfochild){_child=child;}publicvoidrun(){object(false，newTerminationML(_self.self){publicvoidterminate(){_terminated=true;_child.self.terminate();instance(WAITER.this);}}.or(newParentScopeML(_child.parent){publicvoidcompensate(OScopescope，SynchChannelret){_pensate(scope,ret);instance(WAITER.this);}publicvoidcompleted(FaultDatafaultData，Set<CompensationHandler>compensations){_compHandlers.addAll(compensations);if(_terminated||faultData!=null)_pleted(faultData，compensations);Elseinstance(WHILE.this);}}));}}終結(jié)符和補償符實際意義不大。例如順序活動完畢時候(Completion)，重新例示了條件重復(fù)活動抽象。這也展示咱們解決循環(huán)辦法，即通過重新例示主條件重復(fù)活動抽象，再次評估狀況，如果為真則創(chuàng)立子活動。最后，如果條件重復(fù)活動浮現(xiàn)了假(False)，那么她將告知其父級通道。順序活動將來到最后活動：答復(fù)活動(Reply)。答復(fù)活動回答各種可變內(nèi)容并告知她父集，這就是答復(fù)活動流程。然后咱們就可以說這整個流程已經(jīng)完畢了！是，咱們成功了！3.3本章小結(jié)本章講述了APACHEODE流程引擎架構(gòu)，著重研究了ODE流程引擎運營時核心某些所采用機制，通過實例分析了一種流程實例在ODE流程引擎中詳細運營過程。為設(shè)計基于C++BPEL流程引擎奠定基本。

第四章提出基于C++特性BPEL引擎方案4.1JAVA和C++異同Java是純粹面相對象編程語言，C++設(shè)計成直接和廣泛支持各種程序設(shè)計風，兩者均有對象、繼承、多態(tài)特性，雖然體現(xiàn)形式上略有不同，但其實質(zhì)基本一致。Java特點之一就是\o"面向?qū)ο?面向?qū)ο螅浅绦蛟O(shè)計辦法一種。“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言”核心之一就是開發(fā)者在設(shè)計軟件時候可以使用自定義類型和關(guān)聯(lián)操作。代碼和數(shù)據(jù)實際集合體叫做“對象”。一種對象可以想象成綁定了諸多“行為（代碼）”和“狀態(tài)（數(shù)據(jù)）”物體。對于數(shù)據(jù)構(gòu)造變化需要和代碼進行通信然后操作，反之亦然。面向?qū)ο笤O(shè)計讓大型軟件工程籌劃和設(shè)計變得更容易管理，能增強工程健康度，減少失敗工程數(shù)量。[9]面向?qū)ο笤O(shè)計此外一種目的就是能產(chǎn)生諸多關(guān)于聯(lián)類，可以讓軟件再開發(fā)變得簡樸。舉例來說，諸多軟件工程均有同樣功能，特別是諸多應(yīng)用了同一原理組織軟件工程。軟件二次開發(fā)者想自己為軟件開發(fā)插件以增強功能時候，絕對不想看到混亂開發(fā)代碼和管理籌劃。面向?qū)ο竽烤褪遣簧a(chǎn)難懂且難以使用代碼，為軟件各個功能群之間建立有效通信通道。諸多開源軟件社區(qū)正在籌劃給軟件作者提供更多類來讓軟件二次開發(fā)變得簡便。Java語言第二個特性就是跨平臺性，也就是說使用Java語言編寫程序可以在編譯后不用通過任何更改，就能在任何硬件設(shè)備條件下運營。這個特性經(jīng)常被稱為“一次編譯，處處運營”。[7]執(zhí)行Java應(yīng)用程序必要安裝JavaRuntimeEnvironment(JRE)，JRE內(nèi)部有一種Java虛擬機器（JavaVirtualMachine，JVM）以及某些原則類別函式庫（ClassLibrary）。通過JVM虛擬機才干在電腦系統(tǒng)執(zhí)行Java應(yīng)用程序（JavaApplication），這與.NetFramework狀況同樣，因此電腦上沒有安裝JVM，那么這些程序?qū)⒉豢梢詧?zhí)行。實現(xiàn)跨平臺性辦法是大多數(shù)編譯器在進行Java語言程序編碼時候會生成一種用字節(jié)碼（Bytecode）寫成“半成品”，這個“半成品”會在Java虛擬機（解釋層）協(xié)助下運營，虛擬機會把它轉(zhuǎn)換成當前所處硬件平臺原始代碼。之后，Java虛擬機會打開原則庫，進行數(shù)據(jù)（圖片、線程和網(wǎng)絡(luò)）存取工作。重要注意是，盡管已經(jīng)存在一種進行代碼翻譯解釋層，有些時候Java字節(jié)碼代碼還是會被JIT編譯器進行二次編譯。Java編程語言風格十分接近C++語言。繼承了C++語言面向?qū)ο蠹夹g(shù)核心，Java舍棄了C++語言中容易引起錯誤指針（以引用取代）、運算符重載（operatoroverloading）、多重繼承（以接口取代）等特性，增長了垃圾回收器功能用于回收不再被引用對象所占據(jù)內(nèi)存空間。眾所周知，在C++等某些需要維護內(nèi)存語言中，如何分派和釋放內(nèi)存是一種很讓程序員頭痛問題，特別是在有服務(wù)框架上，往往微小程序泄漏將會帶來巨大問題，Java垃圾回收機制較好協(xié)助程序員解決這個問題。Java有比較良好某些應(yīng)用框架，可以用來迅速搭建網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，例如對于公司級開發(fā)，J2EE就是一種較好選取。C++特質(zhì)在于它高效性[8,10]，它是直接和底層打交道語言，適合有較高運營效率和良好顧客體驗項目，這點Java程序支持并不好，并且往往在規(guī)定很高某些算法某些還會采用C和匯編等更底層語言來開發(fā)。C++特性還在于它面向?qū)ο蠓庋b，這點和Java是類似，但是它有兼有了C語言迅速高效特性，因此在開發(fā)類似游戲、搜索、大型應(yīng)用等項目時候，普通采用C++。但由于來自各個操作系統(tǒng)支持和底層API調(diào)用差別，C++在跨平臺項目開發(fā)中會遇到某些問題，兼容性方面并不上使用虛擬機JAVA語言。4.2基于C++BPEL流程引擎核心設(shè)計方案通過比較JAVA語言和C++語言，本節(jié)將從項目實際狀況出發(fā)，依照C++語言特點提出設(shè)計思想與方案。4.2.1并發(fā)控制設(shè)計方案由第三章可以懂得，JACOB思想就是不使用嚴格意義上調(diào)用堆棧[5]，而是以來自外部通信渠道(CommunicationChannel)[17]來控制流程。通信渠道機制在JACOB成功重要歸功于JAVA語言接口類別(interface)[9]。JAVA語言并不支持多重繼承特性，由于近年C++項目經(jīng)驗顯示，多重繼承雖然有非常強大功能，但是會讓系統(tǒng)構(gòu)造變得相稱臃腫復(fù)雜，使用起來非常困難。而接口則是種折中辦法，既提供了同樣功能，又不那么復(fù)雜。在設(shè)計基于C++BPEL引擎時，如果依然模仿JACOB設(shè)計思想，必要用多態(tài)機制來設(shè)計BPEL活動類及其所需通信渠道。由第二章可以懂得BPEL語言定義了十種基本活動和七種構(gòu)造化活動，慣用通信渠道有終結(jié)通道(TerminationChannel)，父事務(wù)范疇通道(ParentScopeChannel)和補償通道(CompensationChannel)等幾種，此外如果后來需要擴展BPEL活動時候，也需要添加格外類，這會使得程序中存在過多類與繼承關(guān)系，讓程序變得過度復(fù)雜、困難。為了避免上述問題，咱們考慮使用調(diào)用堆棧來實現(xiàn)BPE引擎核心調(diào)度機制。也就是，咱們使用堆棧來維護運營時活動，把創(chuàng)立子活動、父活動范疇、告知父活動等功能在活動自身中實現(xiàn)，由引擎虛擬解決單元來調(diào)用，這樣就把類似于JACOB通信渠道機制整合進活動詳細實現(xiàn)中。調(diào)用堆棧重要將通過類指針來進行調(diào)度，這樣會比使用引用和克隆JAVA語言版高效某些，但是在使用過程中必要注意非法指針、指針越界、程序健壯性等問題。調(diào)用堆棧在引擎中被稱作執(zhí)行隊列(ExecutionQueue)，簡稱EQ。4.2.2C++多態(tài)機制在BPEL引擎中應(yīng)用除了封裝與繼承，C++還提供了多態(tài)(Polymorphism)功能[8,10]，面向?qū)ο缶裨谟诙鄳B(tài)(Polymorphism)，普通多態(tài)，是指動態(tài)多態(tài)，系使用繼承和動態(tài)綁定(DynamicBinding)實現(xiàn)，使用多態(tài)可建立起繼承體系(Inheritancehierarchy)。類(class)與繼承只是達到多態(tài)中一種手段，因此稱面向?qū)ο蠖穷悓?dǎo)向。C++多態(tài)又提成靜態(tài)多態(tài)(StaticPolymorphism)與動態(tài)多態(tài)(DynamicPolymorphism)。動態(tài)多態(tài)必要結(jié)合繼承和動態(tài)綁定(DynamicBinding)方式實現(xiàn)。靜態(tài)多態(tài)是指以模板(template)實現(xiàn)多態(tài)辦法，也就是參數(shù)化型態(tài)(ParameterizedTypes)，屬于編譯前(pre-compile)多態(tài)，是使用宏(marco)“代碼膨脹法”達到多態(tài)效果。圖4.1BPEL活動類圖咱們使用繼承虛基類辦法實現(xiàn)BPEL活動多態(tài)。如圖4.1所示，咱們定義ACTIVITY作為BPEL活動基類，ACTIVITY基類擁有所有活動類型共有屬性，和虛函數(shù)RUN()；所有BPEL活動類型都繼承ACTIVITY基類，并在各自類中實現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)和RUN()函數(shù)。在調(diào)用堆棧中，咱們只使用ACTIVITY基類指針對堆棧中活動進行操作。C++提供了執(zhí)行期型態(tài)訊息(Runtimetypeinformation，RTTI)機制，讓C++指令達到動態(tài)指派(dynamic_cast)、型態(tài)標記符(typeid)操作解決能力，也就是說，依照RTTI，基類指針能通過虛函數(shù)表找到這個指針所指向內(nèi)存空間中實現(xiàn)了函數(shù)，以實現(xiàn)用基類指針調(diào)用子類函數(shù)。那么，咱們就能把活動執(zhí)行抽象出來，讓解決單元就能專注于調(diào)用堆棧調(diào)度和管理。4.2.3基本活動解決圖4.2類調(diào)用序列圖執(zhí)行一種BPEL流程實例，事實上是調(diào)用由這個BPEL流程文獻編譯出來可執(zhí)行構(gòu)造。參照圖4.2，在咱們流程引擎里面，這是一種以PROCESS為根節(jié)點樹，因而要執(zhí)行這一種流程實例