工作流引擎Activiti详解

1. 什么是工作流

1.1 工作流介绍

工作流(Workflow)，就是通过计算机对业务流程自动化执行管理。它主要解决的是“使在多个参与者之间按照某种预定义的规则自动进行传递文档、信息或任务的过程，从而实现某个预期的业务目标，或者促使此目标的实现”。

1.2 工作流系统

什么是工作流系统
具有工作流程功能的软件系统。用于更好的管理业务流程。

适用行业，各行各业
比如，消费品行业，制造业，电信服务业，银证险等金融服务业，物流服务业，物业服务业，物业管理，大中型进出口贸易公司，政府事业机构，研究院所及教育服务业等，特别是大的跨国企业和集团公司。

具体场景，凡是涉及到业务流程的所有场景
（1） 关键业务流程：订单、报价处理、合同审核、客户电话处理、供应链管理等
（2） 行政管理类:出差申请、加班申请、请假申请、用车申请、各种办公用品申请、购买申请、日报周报等凡是原来手工流转处理的行政表单。
（3） 人事管理类：员工培训安排、绩效考评、职位变动处理、员工档案信息管理等。
（4） 财务相关类：付款请求、应收款处理、日常报销处理、出差报销、预算和计划申请等。
（5） 客户服务类：客户信息管理、客户投诉、请求处理、售后服务管理等。

1.3 工作流实现方式

目前常见的工作流程有两种方式：
（1）通过状态字段实现流程控制。原始，适合简单流程控制。
（2）工作流引擎实现流程控制。适用场景更广泛，扩展性更好。

1.4 工作流实现原理

Activiti牛批之处在于，它在不改变代码的前提下实现各种业务流程的管理，适用性，扩展性很优秀。

activiti通过创建流程实例引擎，可以实现不同流程的流转，通过不断读取创建的流程节点实现流程流转。

2. Activiti7概述

2.1 Activiti介绍

Activiti 是一个工作流引擎， activiti 可以将业务系统中复杂的业务流程抽取出来，使用专门的建模语言（BPMN2.0）进行定义，业务系统按照预先定义的流程进行执行，实现了业务系统的业务流程由 activiti 进行管理，减少业务系统由于流程变更进行系统升级改造的工作量，从而提高系统的健壮性，同时也减少了系统开发维护成本。

当然这里还有一些小故事，Alfresco 软件在 2010 年 5 月 17 日宣布 Activiti 业务流程管理（BPM）开源项目的正式启动， 其首席架构师由业务流程管理 BPM 的专家 Tom Baeyens 担任， Tom Baeyens 就是原来 jbpm 的架构师，而 jbpm 是一个非常有名的工作流引擎，当然 activiti 也是一个工作流引擎。
官方网站： https://www.activiti.org/

下边介绍三个名词概念，就不长篇大论了，简单总结下。
1.1 BPM：BPM（Business Process Management），即业务流程管理。
1.1 BPM系统：那就是业务流程管理的系统。
1.1 BPMN，这个比较噢重要，多说两句，具体往下看。
BPMN（Business Process Model And Notation） - 业务流程模型和符号 是由 BPMI（BusinessProcess Management Initiative）开发的一套标准的业务流程建模符号，使用 BPMN 提供的符号可以创建业务流程。

总结来说就是用来建模业务流程的标准规则，一个个符号！

2.2 Activiti使用

一般情况下都是通过创建BPMN进行业务流程建模，两种方式，idea插件或者eclipse插件，通过符号创建流程。
idea安装bpmn插件
在 IDEA 的 File 菜单中找到子菜单”Settings”,后面我们再选择左侧的“plugins”菜单，如下图所示

3. Activiti环境配置

3.1 创建数据库

CREATE DATABASE activiti DEFAULT CHARACTER SET utf8;

3.2 初始化数据库表：

1. 创建Maven工程
   
2. 加入依赖

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0modelVersion>

    <groupId>com.activiti.demogroupId>
    <artifactId>activiti_demoartifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOTversion>

    
    <properties>
        <slf4j.version>1.6.6slf4j.version>
        <log4j.version>1.2.12log4j.version>
    properties>

    <dependencies>
        
        <dependency>
            <groupId>org.activitigroupId>
            <artifactId>activiti-engineartifactId>
            <version>7.0.0.Beta1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.activitigroupId>
            <artifactId>activiti-springartifactId>
            <version>7.0.0.Beta1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.activitigroupId>
            <artifactId>activiti-bpmn-modelartifactId>
            <version>7.0.0.Beta1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.activitigroupId>
            <artifactId>activiti-bpmn-converterartifactId>
            <version>7.0.0.Beta1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.activitigroupId>
            <artifactId>activiti-json-converterartifactId>
            <version>7.0.0.Beta1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.activitigroupId>
            <artifactId>activiti-bpmn-layoutartifactId>
            <version>7.0.0.Beta1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.activiti.cloudgroupId>
            <artifactId>activiti-cloud-services-apiartifactId>
            <version>7.0.0.Beta1version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysqlgroupId>
            <artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
            <version>5.1.40version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>junitgroupId>
            <artifactId>junitartifactId>
            <version>4.12version>
        dependency>

        
        <dependency>
            <groupId>log4jgroupId>
            <artifactId>log4jartifactId>
            <version>${log4j.version}version>
        dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4jgroupId>
            <artifactId>slf4j-apiartifactId>
            <version>${slf4j.version}version>
        dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4jgroupId>
            <artifactId>slf4j-log4j12artifactId>
            <version>${slf4j.version}version>
        dependency>
        

        <dependency>
            <groupId>org.mybatisgroupId>
            <artifactId>mybatisartifactId>
            <version>3.4.5version>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>commons-dbcpgroupId>
            <artifactId>commons-dbcpartifactId>
            <version>1.4version>
        dependency>

    dependencies>

    <repositories>
        <repository>
            <id>alfrescoid>
            <name>Activiti Releasesname>
            <url>https://artifacts.alfresco.com/nexus/content/repositories/activiti-releases/url>
            <releases>
                <enabled>trueenabled>
            releases>
        repository>
    repositories>

project>

3. 配置日志

# Set root category priority to INFO and its only appender to CONSOLE.
#log4j.rootCategory=INFO, CONSOLE            debug   info   warn error fatal
log4j.rootCategory=debug, CONSOLE, LOGFILE

# Set the enterprise logger category to FATAL and its only appender to CONSOLE.
log4j.logger.org.apache.axis.enterprise=FATAL, CONSOLE

# CONSOLE is set to be a ConsoleAppender using a PatternLayout.
log4j.appender.CONSOLE=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.CONSOLE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.CONSOLE.layout.ConversionPattern=%d{ISO8601} %-6r [%15.15t] %-5p %30.30c %x - %m\n

# LOGFILE is set to be a File appender using a PatternLayout.
log4j.appender.LOGFILE=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.LOGFILE.File=d:/axis.log
log4j.appender.LOGFILE.Append=true
log4j.appender.LOGFILE.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.LOGFILE.layout.ConversionPattern=%d{ISO8601} %-6r [%15.15t] %-5p %30.30c %x - %m\n

4. 配置activity.cfg.xml

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
						http://www.springframework.org/schema/contex http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
						http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">

    
    <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">
        <property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
        <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/activiti"/>
        <property name="username" value="root"/>
        <property name="password" value="123456"/>
    bean>
    

    <bean id="processEngineConfiguration" class="org.activiti.engine.impl.cfg.StandaloneProcessEngineConfiguration">
        
        <property name="dataSource" ref="dataSource">property>

        

        
        <property name="databaseSchemaUpdate" value="true"/>

    bean>
beans>

5. 编写代码

/**
 * Activiti初始化25张表
 * 执行的是activiti-engine-7.0.0.Beta1.jar包下对应不同内置好的sql语句
 * org\activiti\db\drop\activiti.db2.drop.engine.sql
 *
 * @author zrj
 * @date 2020/12/29
 * @since V1.0
 **/
public class ActivitiInit {

    /**
     * 方式一
     */
    @Test
    public void GenActivitiTables() {

        // 1.创建ProcessEngineConfiguration对象。第一个参数：配置文件名称；第二个参数：processEngineConfiguration的bean的id
        ProcessEngineConfiguration processEngineConfiguration = ProcessEngineConfiguration.createProcessEngineConfigurationFromResource( "activiti.cfg.xml", "processEngineConfiguration" );
        // 2.创建ProcessEngine对象
        ProcessEngine processEngine = processEngineConfiguration.buildProcessEngine();
        // 3.输出processEngine对象
        System.out.println( processEngine );

    }

    /**
     * 方式二
     */
    @Test
    public void GenActivitiTables2() {
        //条件：1.activiti配置文件名称：activiti.cfg.xml   2.bean的id="processEngineConfiguration"
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        System.out.println( processEngine );
    }
}

3.3 创建数据库表

执行上边的代码。

3.4 数据库表命名规则

Activiti 的表都以 ACT_开头。 第二部分是表示表的用途的两个字母标识。 用途也和服务的 API 对应。

ACT_RE_*: 'RE'表示 repository。这个前缀的表包含了流程定义和流程静态资源 （图片，规则，等等）。
ACT_RU_*: 'RU'表示 runtime。 这些运行时的表，包含流程实例，任务，变量，异步任务，等运行中的数据。 Activiti 只在流程实例执行过程中保存这些数据， 在流程结束时就会删除这些记录。 这样运行时表可以一直很小速度很快。
ACT_HI_*: 'HI'表示 history。 这些表包含历史数据，比如历史流程实例， 变量，任务等等。
ACT_GE_*: 'GE'表示 general。 通用数据， 用于不同场景下

4. Activiti架构简介

activiti.cfg.xml
activiti 的引擎配置文件，包括： ProcessEngineConfiguration 的定义、数据源定义、事务管理器等，此文件其实就是一个 spring 配置文件，下面是一个基本的配置只配置了 ProcessEngineConfiguration和数据源。

ProcessEngineConfiguration
流程引擎的配置类，通过 ProcessEngineConfiguration 可以创建工作流引擎 ProceccEngine，常用的两种方法。

ProcessEngine
工作流引擎，相当于一个门面接口，通过 ProcessEngineConfiguration 创建 processEngine，通过ProcessEngine 创建各个 service 接口。

Service
通过 ProcessEngine 创建 Service， Service 是工作流引擎提供用于进行工作流部署、执行、管理的服务接口。

5. Activiti入门案例

5.1 流程定义

什么是流程定义
流程定义是线下按照 bpmn2.0 标准去描述 业务流程，通常使用 activiti-explorer（web 控制台）或 activiti-eclipse-designer 插件对业务流程进行建模，这两种方式都遵循 bpmn2.0 标准。本教程使用activiti-eclipse-designer 插件完成流程建模。使用 designer 设计器绘制流程，会生成两个文件： .bpmn和.png

创建bpmn文件
Palette（画板）

在 eclipse 或 idea 中安装 activiti-designer 插件即可使用，画板中包括以下结点：
Connection—连接
Event---事件
Task---任务
Gateway---网关
Container—容器
Boundary event—边界事件
Intermediate event- -中间事件
流程图设计完毕保存生成.bpmn 文件

idea创建bpmn

生成png图片
第一步：将 holiday.bpmn 文件改为扩展名 xml 的文件名称： holiday.xml
第二步： 在 holiday.xml 文件上面，点右键并选择 Diagrams 菜单，再选择 Show BPMN2.0 Designe

第三步： 打开后的效果图如下：

打开如下窗口，注意填写文件名及扩展名，选择好保存图片的位置：
第五步：中文乱码的解决
1.打开 IDEA 安装路径，找到如下的安装目录

根据自己所安装的版本来决定，我使用的是 64 位的 idea，所以在 idea64.exe.vmoptions 文件的最后
一行追加一条命令： -Dfile.encoding=UTF-8
如下所示
一定注意，不要有空格，否则重启 IDEA 时会打不开，然后 重启 IDEA，把原来的 png 图片删掉，再重新生成，即可解决乱码问题

5.2 部署流程

什么是流程部署
将线下定义的流程部署到 activiti 数据库中，这就是流程定义部署，通过调用 activiti 的 api 将流程定义的 bpmn 和 png 两个文件一个一个添加部署到 activiti 中，也可以将两个文件打成 zip 包进行部署。

单个文件部署方式
分别将 bpmn 文件和 png 图片文件部署
压缩包部署方式

/**
 * 流程定义的部署
 * activiti表有哪些？
 * act_re_deployment  部署信息
 * act_re_procdef     流程定义的一些信息
 * act_ge_bytearray   流程定义的bpmn文件及png文件
 *
 * @author zrj
 * @date 2020/12/29
 * @since V1.0
 **/
public class ActivitiDeployment {

    /**
     * 方式一
     * 分别将 bpmn 文件和 png 图片文件部署
     */
    @Test
    public void activitiDeploymentTest() {
        //1.创建ProcessEngine对象
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();

        //2.得到RepositoryService实例
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        //3.进行部署
        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                .addClasspathResource( "diagram/holiday.bpmn" )
                .addClasspathResource( "diagram/holiday.png" )
                .name( "请假申请单流程" )
                .deploy();

        //4.输出部署的一些信息
        System.out.println( deployment.getName() );
        System.out.println( deployment.getId() );
    }

    /**
     * 方式二
     * 将 holiday.bpmn 和 holiday.png 压缩成 zip 包
     */
    @Test
    public void activitiDeploymentTest2() {
        //1.创建ProcessEngine对象
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();

        //2.得到RepositoryService实例
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        //3.转化出ZipInputStream流对象
        InputStream is = ActivitiDeployment.class.getClassLoader().getResourceAsStream( "diagram/holidayBPMN.zip" );

        //将 inputstream流转化为ZipInputStream流
        ZipInputStream zipInputStream = new ZipInputStream( is );

        //3.进行部署
        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                .addZipInputStream( zipInputStream )
                .name( "请假申请单流程" )
                .deploy();

        //4.输出部署的一些信息
        System.out.println( deployment.getName() );
        System.out.println( deployment.getId() );
    }

}

操作数据表

 -- activiti表有哪些？
 -- 部署信息
select * from act_re_deployment ;
 
-- 流程定义的一些信息
select * from act_re_procdef;
 
 -- 流程定义的bpmn文件及png文件
select * from act_ge_bytearray;

5.3 启动流程

/**
 * 启动流程实例:
 * 前提是先已经完成流程定义的部署工作
 * 背后影响的表：
 * act_hi_actinst     已完成的活动信息
 * act_hi_identitylink   参与者信息
 * act_hi_procinst   流程实例
 * act_hi_taskinst   任务实例
 * act_ru_execution   执行表
 * act_ru_identitylink   参与者信息
 * act_ru_task  任务
 *
 * @author zrj
 * @date 2020/12/29
 * @since V1.0
 **/
public class ActivitiStartInstance {
    public static void main(String[] args) {
        //1.得到ProcessEngine对象
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();

        //2.得到RunService对象
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        //3.创建流程实例  流程定义的key需要知道 holiday
        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey( "holiday" );

        //4.输出实例的相关信息
        System.out.println( "流程部署ID" + processInstance.getDeploymentId() );
        System.out.println( "流程定义ID" + processInstance.getProcessDefinitionId() );
        System.out.println( "流程实例ID" + processInstance.getId() );
        System.out.println( "活动ID" + processInstance.getActivityId() );

    }
}

5.4 流程定义查询

/**
 * 流程定义查询
 *
 * @author zrj
 * @date 2020/12/29
 * @since V1.0
 **/
public class QueryProceccDefinition {

    @Test
    public void queryProceccDefinition() {
        // 流程定义key
        String processDefinitionKey = "holiday";
        //1.得到ProcessEngine对象
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();

        // 获取repositoryService
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
        // 查询流程定义
        ProcessDefinitionQuery processDefinitionQuery = repositoryService.createProcessDefinitionQuery();
        //遍历查询结果
        List<ProcessDefinition> list = processDefinitionQuery
                .processDefinitionKey( processDefinitionKey )
                .orderByProcessDefinitionVersion().desc().list();

        for (ProcessDefinition processDefinition : list) {
            System.out.println( "------------------------" );
            System.out.println( " 流 程 部 署 id ： " + processDefinition.getDeploymentId() );
            System.out.println( "流程定义id： " + processDefinition.getId() );
            System.out.println( "流程定义名称： " + processDefinition.getName() );
            System.out.println( "流程定义key： " + processDefinition.getKey() );
            System.out.println( "流程定义版本： " + processDefinition.getVersion() );
        }
    }
}

5.5 流程定义删除

   /**
     * 删除指定流程id的流程
     */
    public void deleteDeployment() {
        // 流程部署id
        String deploymentId = "8801";
        //1.得到ProcessEngine对象
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();

        // 通过流程引擎获取repositoryService
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
        //删除流程定义， 如果该流程定义已有流程实例启动则删除时出错
        repositoryService.deleteDeployment( deploymentId );
        //设置true 级联删除流程定义，即使该流程有流程实例启动也可以删除，设
        //置为false非级别删除方式，如果流程
        repositoryService.deleteDeployment( deploymentId, true );
    }

5.6 流程定义资源查询

   /**
     * 获取资源
     */
    @Test
    public void getProcessResources() throws IOException {
        // 流程定义id
        String processDefinitionId = "";
        //1.得到ProcessEngine对象
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        // 获取repositoryService
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
        // 流程定义对象
        ProcessDefinition processDefinition = repositoryService
                .createProcessDefinitionQuery()
                .processDefinitionId( processDefinitionId ).singleResult();
        //获取bpmn
        String resource_bpmn = processDefinition.getResourceName();
        //获取png
        String resource_png = processDefinition.getDiagramResourceName();
        // 资源信息
        System.out.println( "bpmn： " + resource_bpmn );
        System.out.println( "png： " + resource_png );
        File file_png = new File( "d:/purchasingflow01.png" );
        File file_bpmn = new File( "d:/purchasingflow01.bpmn" );
        // 输出bpmn
        InputStream resourceAsStream = null;
        resourceAsStream = repositoryService.getResourceAsStream( processDefinition.getDeploymentId(), resource_bpmn );
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream( file_bpmn );
        byte[] b = new byte[1024];
        int len = -1;
        while ((len = resourceAsStream.read( b, 0, 1024 )) != -1) {
            fileOutputStream.write( b, 0, len );
        }
        // 输出图片
        resourceAsStream = repositoryService.getResourceAsStream( processDefinition.getDeploymentId(), resource_png );
        fileOutputStream = new FileOutputStream( file_png );
        // byte[] b = new byte[1024];
        // int len = -1;
        while ((len = resourceAsStream.read( b, 0, 1024 )) != -1) {
            fileOutputStream.write( b, 0, len );
        }
    }