7 BPMN2.0介绍

7.1 什么是 BPMN

见FAQ 中关于 BPMN 2.0 部分

7.2 定义流程

注意
文章假设你在使用 Eclipse IDE [http://eclipse.org/]来创建和编辑文件。 不过，其中只用到了 Eclipse 很少的特性。你可以使用喜欢的任何工具来创建包含 BPMN 2.0 的 xml 文件。

创建一个新的 XML 文件（右击任何项目选择“新建”->“其他”->“XML-XML文件”）并命名。 确认文件后缀为 .bpmn20.xml 或 .bpmn， 否则引擎无法发布。

BPMN 2.0 根节点是 definitions 节点。 这个元素中，可以定义多个流程定义（不过我们建议每个文件只包含一个流程定义， 可以简化开发过程中的维护难度）。 一个空的流程定义看起来像下面这样。注意，definitions 元素 最少也要包含 xmlns 和 targetNamespace 的声明。targetNamespace 可以是任意值，它用来对流程实例进行分类。

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

      <process id="myProcess" name="My First Process">
        ..
      process>

    definitions>

你也可以选择添加线上的 BPMN 2.0 格式位置， 下面是 ecilpse 中的xml 配置。

    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL 
                        http://www.omg.org/spec/BPMN/2.0/20100501/BPMN20.xsd

process 元素有两个属性：

• id：这个属性是必须的， 它对应着 Activiti ProcessDefinition 对象的 key 属性。id 可以用来启动流程定义的流程实例，通过RuntimeService的startProcessInstanceByKey 方法。这个方法会一直使用最新发布版本的流程定义(译者注：实际中一般都使用这种方式启动流程)。

    ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey("myProcess");

注意，它和 startProcessInstanceById 方法不同。 这个方法期望使用Activiti 引擎在发布时自动生成的 id。可以通过调用processDefinition.getId() 方法获得这个值。 生成的 id 的格式为’key:version’， 最大长度限制为64个字符， 如果你在启动时抛出了一个 ActivitiException，说明生成的 id 太长了， 需要限制流程的key的长度。
* name：这个属性是可选的，对应 ProcessDefinition 的 name 属性。 引擎自己不会使用这个属性，它可以用来在用户接口显示便于阅读的名称。

7.3 快速开始-十分钟教程

这张我们会演示一个（非常简单）的业务流程，我们会通过它介绍一些基本的 Activiti 概念和 API。

Prerequisites 前提

教程假设你已经能安装并运行 [Activiti demo](../Chapter 2. Getting Started 开始/One minute version 一分钟版.md)， 并且你使用了独立运行的 H2 服务器。修改 db.properties，设置其中的 jdbc.url=jdbc:h2:tcp://localhost/activiti，然后根据 H2 的文档启动独立服务器。

7.3.1 目标

教程的目标是学习 Activiti 和一些基本的 BPMN 2.0 概念。 最终结果是一个简单的 Java SE 程序可以发布流程定义， 通过 Activiti 引擎API 操作流程。 我们也会使用一些 Activiti 相关的工具。当然，我们在教程中所学的 也可以用于你构建自己的业务流程 web 应用。

7.3.2 用例

用例很直接：我们有一个公司，就叫 BPMCorp。 在 BPMCorp 中，每个月都要给公司领导一个金融报表。 由会计部门负责。 当报表完成时，一个上级领导需要审批文档， 然后才能发给所有领导。

Process diagram 流程图

上面描述的业务流程可以用 Activiti Designer 进行可视化设计。 然后，为了这个教程，我们会手工编 写XML，这样可以学到更多知识细节。 我们流程的图形化 BPMN 2.0 标记看起来像这样：

我们看到有空开始事件（左侧圆圈）, 后面是两个用户任务： “制作月度财报”和 “验证月度财报”，最后是 空结束事件（右侧粗线圆圈）

7.3.3 XML 表示

业务流程的XML内容（FinancialReportProcess.bpmn20.xml）如下所示： 很容易找到流程的主要元素（点击链接可以了解BPMN 2.0结构的详细信息）：

• （空）开始事件 是我们流程的入口。
• 个用户任务是流程中与操作者相关的任务声明。 注意第一个任务分配给 accountancy 组， 第二个任务分配给 management 组。 参考用户任务分配章节 了解更多关于用户任务分配人员和群组的问题。
• 当流程达到空结束事件就会结束。

• 这些元素都使用连线连接。 这些连线拥有 source 和 target 属性， 定义了连线的方向

7.3.4 启动一个流程实例

现在我们创建好了业务流程的流程定义。 有了这个流程定义，我们可以创建流程实例了。这时，一个流程实例对应了特定月度财报的创建和审批。 所有流程实例都共享同一个流程定义。

为了使用流程定义创建流程实例， 首先要发布业务流程， 这意味着两方面：

• 流程定义会保存到持久化的数据存储里， 是为你的 Activiti 引擎特别配置。所以部署好你的业务流程， 我们就能确认引擎重启后还能找到流程定义。
• BPMN 2.0 流程文件会解析成内存对象模型， 可以通过 Activiti API操作。可以通过[发布章节](../Chapter 6. Deployment 部署/Business archives 业务文档.md)获得关于发布的更多信息。
  就像章节里描述的一样，有很多种方式可以进行发布。 一种方式是通过下面的 API。注意所有与 Activiti 引擎的交互都是通过 services。

    Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
      .addClasspathResource("FinancialReportProcess.bpmn20.xml")
      .deploy();

现在我们可以启动一个新流程实例， 使用我们定义在流程定义里的 id（对应 XML 文件中的 process 元素）。 注意这里的 id 对于 Activiti 来说， 应该叫做 key（译者注：一般在流程模型中使用的 ID，在 Activiti 中都是 Key，比如任务 ID等…）。

    ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey("financialReport");

这会创建一个流程实例，首先进入开始事件。 开始事件之后，它会沿着所有的外出连线（这里只有一条）执行， 到达第一个任务（“制作月度财报”）。 Activiti 会把一个任务保存到数据库里。 这时，分配到这个任务的用户或群组会被解析，也会保存到数据库里。 需要注意，Activiti 引擎会继续执行流程的环节，除非遇到一个 等待状态，比如用户任务。 在等待状态下，当前的流程实例的状态会保存到数据库中。 直到用户决定完成任务才能改变这个状态。这时，引擎会继续执行， 直到遇到下一个等待状态，或流程结束。 如果中间引擎重启或崩溃， 流程状态也会安全的保存在数据库里。

任务创建之后，startProcessInstanceByKey 会在到达用户任务 这个等待状态之后才会返回。这时，任务分配给了一个组， 这意味着这个组是执行这个任务的候选组。

我们现在把所有东西都放在一起，来创建一个简单的java程序。 创建一个eclipse 项目，把 Activiti 的 jar 和依赖放到 classpath 下。 （这些都可以在 Activiti 发布包的 libs 目录下找到）。 在调用 Activiti 服务之前，我们必须构造一个 ProcessEngine， 它可以让我们访问服务。这里我们使用’单独运行’的配置， 这会使用 demo 安装时的数据库来构建 ProcessEngine。

你可以在这里下载流程定义 XML。 这个文件包含了上面介绍的 XML，也包含了必须的 BPMN [图像交换信息](../Chapter 6. Deployment 部署/Generating a process diagram 生成流程图.md) 以便在 Activiti 工具中能编辑流程。

    public static void main(String[] args) {

      // Create Activiti process engine
      ProcessEngine processEngine = ProcessEngineConfiguration
        .createStandaloneProcessEngineConfiguration()
        .buildProcessEngine();

      // Get Activiti services
      RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
      RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

      // Deploy the process definition
      repositoryService.createDeployment()
        .addClasspathResource("FinancialReportProcess.bpmn20.xml")
        .deploy();

      // Start a process instance
      runtimeService.startProcessInstanceByKey("financialReport");
    }

7.3.5 任务列表

我们现在可以通过 TaskService 来获得任务了，添加以下逻辑：

    List tasks = taskService.createTaskQuery().taskCandidateUser("kermit").list();

注意我们传入的用户必须是 accountancy 组的一个成员， 要和流程定义中向对应：

    <potentialOwner>
        <resourceAssignmentExpression>
            <formalExpression>accountancyformalExpression>
        resourceAssignmentExpression>
    potentialOwner>

我们也可以使用群组名称，通过任务查询 API 来获得相关的结果。 现在可以在代码中添加如下逻辑：

    TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
    List tasks = taskService.createTaskQuery().taskCandidateGroup("accountancy").list();

因为我们配置的 ProcessEngine 使用了与 demo 相同的数据， 我们可以登录到 Activiti Explorer。 默认，accountancy（会计）组里没有任何人。使用 kermit/kermit 登录，点击组，并创建一个新组。 然后点击用户，把组分配给 fozzie。现在使 用fozzie/fozzie 登录，现在我们就可以启动我们的业务流程了， 选择 Processes 页，在’月度财报’的’操作’列 点击’启动流程’。

和上面介绍的那样，流程会执行到第一个用户任务。因为我们以 kermit 登录， 在启动流程实例之后，就可以看到有了一个新的待领任务。 选择任务页来查看这条新任务。 注意即使流程被其他人启动，任务还是会被会计组里的所有人作为一个候选任务看到。

7.3.6 领取任务

现在一个会计要认领这个任务。 认领以后，这个用户就会成为任务的执行人 ， 任务会从 accountancy 组的其他成员的任务列表中消失。 认领任务的代码如下所示：

    taskService.claim(task.getId(), "fozzie");

任务会进入认领任务人的个人任务列表中。

    List tasks = taskService.createTaskQuery().taskAssignee("fozzie").list();

在 Activiti Explorer UI 中，点击认领按钮，会执行相同的操作。 任务会移动到登录用户的个人任务列表。 你也会看到任务的执行人已经变成当前登陆的用户

7.3.7 完成任务

现在会计可以开始进行财报的工作了。报告完成后，他可以完成任务，意味着任务所需的所有工作都完成了

    taskService.complete(task.getId());

对于 Activiti 引擎，需要一个外部信息来让流程实例继续执行。 任务会把自己从运行库中删除。 流程会沿着单独一个外出连线执行，移动到第二个任务（’审批报告’）。 与第一个任务相同的机制会使用到第二个任务上， 不同的是任务是分配给 management 组。

在 demo 中，完成任务是通过点击任务列表中的完成按钮。 因为 Fozzie 不是会计，我们先从 Activiti Explorer 注销 然后使用 kermit 登陆（他是经理）。 第二个任务会进入未分配任务列表。

7.3.8 结束流程

审批任务可以像之前介绍的一样查询和领取。 完成第二个任务会让流程执行到结束事件，就会结束流程实例。 流程实例和所有相关的运行数据都会从数据库中删除。

登录 Activiti Explorer 就可以进行验证， 可以看到保存流程运行数据的表中已经没有数据了。

通过程序，你也可以使用 historyService 判断流程已经结束了。

HistoryService historyService = processEngine.getHistoryService();
HistoricProcessInstance historicProcessInstance = 
historyService.createHistoricProcessInstanceQuery().processInstanceId(procId).singleResult();
System.out.println("Process instance end time: " + historicProcessInstance.getEndTime());

7.3.9 代码总结

把上述代码组合在一起，获得的代码如下所示 （这些代码考虑到你可能会在 Activiti
Explorer UI 中启动一些流程实例。 这样，它会获得多个任务，而不是一个， 所以代码可以一直正常运行）：

public class TenMinuteTutorial {

  public static void main(String[] args) {

    // Create Activiti process engine
    ProcessEngine processEngine = ProcessEngineConfiguration
      .createStandaloneProcessEngineConfiguration()
      .buildProcessEngine();

    // Get Activiti services
    RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
    RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

    // Deploy the process definition
    repositoryService.createDeployment()
      .addClasspathResource("FinancialReportProcess.bpmn20.xml")
      .deploy();

    // Start a process instance
    String procId = runtimeService.startProcessInstanceByKey("financialReport").getId();

    // Get the first task
    TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
    List tasks = taskService.createTaskQuery().taskCandidateGroup("accountancy").list();
    for (Task task : tasks) {
      System.out.println("Following task is available for accountancy group: " + task.getName());

      // claim it
      taskService.claim(task.getId(), "fozzie");
    }

    // Verify Fozzie can now retrieve the task
    tasks = taskService.createTaskQuery().taskAssignee("fozzie").list();
    for (Task task : tasks) {
      System.out.println("Task for fozzie: " + task.getName());

      // Complete the task
      taskService.complete(task.getId());
    }

    System.out.println("Number of tasks for fozzie: " 
            + taskService.createTaskQuery().taskAssignee("fozzie").count());

    // Retrieve and claim the second task
    tasks = taskService.createTaskQuery().taskCandidateGroup("management").list();
    for (Task task : tasks) {
      System.out.println("Following task is available for accountancy group: " + task.getName());
      taskService.claim(task.getId(), "kermit");
    }

    // Completing the second task ends the process
    for (Task task : tasks) {
      taskService.complete(task.getId());
    }

    // verify that the process is actually finished
    HistoryService historyService = processEngine.getHistoryService();
    HistoricProcessInstance historicProcessInstance = 
      historyService.createHistoricProcessInstanceQuery().processInstanceId(procId).singleResult();
    System.out.println("Process instance end time: " + historicProcessInstance.getEndTime());
  }

}

这段代码包含在实例中的一个单元测试中（是的，你可以运行单元测试来测试你的流程。 参考[单元测试章节](../Chapter 4. The Activiti API/Unit testing 单元测试.md)来了解更多信息）

7.3.10 未来的增强

可以看到业务流程相对于现实来说太简单了。 然而，你可以了解 Activiti中的 BPMN 2.0 结构， 你可以考虑对业务流程进行以下方面的加强：

• 定义网关来实现决策环节。 这样，经理可以驳回财报， 重新给会计创建一个任务。
• 考虑使用变量， 这样我们可以保存或引用报告， 把它显示到表单中。
• 在流程最后加入服务任务， 把报告发给每个领导。
• 其它