一、什么是工作流引擎

工作流引擎是驱动工作流履行的一套代码。

至于什么是工作流、为什么要有工作流、工作流的运用景，同学们能够看一看网上的资料，在此处不在打开。

二、为什么要重复造轮子

开源的工作流引擎许多，比如 activiti、flowable、Camunda 等，那么，为什么没有选它们呢？根据以下几点考虑：

最重要的，满意不了事务需求，一些特殊的场景无法完成。
有些需求完成起来比较绕，更有甚者，需求直接修正引擎数据库，这关于引擎的安稳运转带来了巨大的隐患，也对以后引擎的版本升级制造了一些困难。
资料、代码量、API繁多，学习本钱较高，保护性较差。
通过剖析与评估，咱们的事务场景需求的BPMN元素较少，开发完成的代价不大。

因而，重复造了轮子，其实，还有一个更深层次的战略上的考虑，即：作为科技公司，咱们必定要有咱们自己的中心底层技能！这样，才干不受制于人(参考最近的芯片问题)。

三、怎样造的轮子

关于一次学习型共享来讲，进程比成果更重要，那些只说成果，不细说进程甚至不说的共享，我认为是秀肌肉，而不是真正意义上的共享。因而，接下来，本文将要点描绘造轮子的首要进程。

一个老练的工作流引擎的构建是很复杂的，怎样应对这种复杂性呢？一般来讲，有以下三种办法：

确定性交付：弄清楚需求是什么，验收标准是什么，最好能够写出测试用例，这一步是为了清晰方针。
迭代式开发：先从小的问题集的处理开端，逐渐过渡到处理大的问题集上来，罗马不是一天建成的，人也不是一天就能老练的，是需求个进程的。
分而治之：把大的问题拆成小的问题，小问题的处理会推动大问题的处理(这个思维适用场景比较多，同学们能够用心体会和了解哈)。

假如依照上述办法，一步一步的具体打开，那么可能需求一本书。为了缩减篇幅而又不失干货，本文会描绘要点几个迭代，然后阐述轻量级工作流引擎的规划与首要完成。

那么，轻量级又是指什么呢？这儿，首要是指以下几点

少依靠：代码的java完成上，除了jdk8以外，不依靠与其他第三方jar包，然后能够更好的减少依靠带来的问题。
内核化：规划上，采用了微内核架构形式，内核小巧，有用，同时供给了必定的扩展性。然后能够更好地了解与运用本引擎。
轻标准：并没有彻底完成BPMN标准，也没有彻底依照BPMN标准进行规划，而只是参考了该标准，且只完成以一小部分有必要完成的元素。然后降低了学习本钱，能够依照需求自在发挥。
东西化：代码上，只是一个东西(UTIL)，不是一个运用程序。然后你能够简略的运转它，扩展你自己的数据层、节点层，愈加便利的集成到其他运用中去。

好，废话说完了，开端第一个迭代……

四、Hello ProcessEngine

依照国际惯例，第一个迭代用来完成 hello world 。

1、需求

作为一个流程管理员，我期望流程引擎能够运转如下图所示的流程，以便我能够装备流程来打印不同的字符串。

2、剖析

第一个流程，能够打印Hello ProcessEngine，第二个流程能够打印ProcessEngine Hello，这两个流程的区别是只需顺序不同，蓝色的节点与赤色的节点的本身功用没有产生变化
蓝色的节点与赤色的节点都是节点，它们的功用是不一样的，即：赤色的节点打印Hello,蓝色的节点打印ProcessEngine
开端与结束节点是两个特殊的节点，一个开端流程，一个结束流程
节点与节点之间是通过线来衔接的，一个节点履行结束后，是通过箭头来确定下一个要履行的节点
需求一种表明流程的方式，或是XML、或是JSON、或是其他，而不是图片

3、规划

（1）流程的表明

相较于JSON，XML的语义更丰富，能够表达更多的信息，因而这儿运用XML来对流程进行表明，如下所示

<definitions>
    <process id="process_1" name="hello">
        <startEvent id="startEvent_1">
            <outgoing>flow_1</outgoing>
        </startEvent>
        <sequenceFlow id="flow_1" sourceRef="startEvent_1" targetRef="printHello_1" />
        <printHello id="printHello_1" name="hello">
            <incoming>flow_1</incoming>
            <outgoing>flow_2</outgoing>
        </printHello>
        <sequenceFlow id="flow_2" sourceRef="printHello_1" targetRef="printProcessEngine_1" />
        <printProcessEngine id="printProcessEngine_1" name="processEngine">
            <incoming>flow_2</incoming>
            <outgoing>flow_3</outgoing>
        </printProcessEngine>
        <sequenceFlow id="flow_3" sourceRef="printProcessEngine_1" targetRef="endEvent_1"/>
        <endEvent id="endEvent_1">
            <incoming>flow_3</incoming>
        </endEvent>
    </process>
</definitions>

process表明一个流程
startEvent表明开端节点，endEvent表明结束节点
printHello表明打印hello节点，便是需求中的蓝色节点
processEngine表明打印processEngine节点，便是需求中的赤色节点
sequenceFlow表明连线，从sourceRef开端，指向targetRef，例如：flow_3，表明一条从printProcessEngine_1到endEvent_1的连线。

（2）节点的表明

outgoing表明出边，即节点履行结束后，应该从那个边出去。
incoming表明入边，即从哪个边进入到本节点。
一个节点只需outgoing而没有incoming，如：startEvent，也能够只需入边而没有出边，如：endEvent，也能够既有入边也有出边，如：printHello、processEngine。

（3）流程引擎的逻辑

根据上述XML，流程引擎的运转逻辑如下

找到开端节点(startEvent)
找到startEvent的outgoing边(sequenceFlow)
找到该边(sequenceFlow)指向的节点(targetRef)
履行节点自身的逻辑
找到该节点的outgoing边(sequenceFlow)
重复3-5，直到遇到结束节点(endEvent)，流程结束

4、完成

首要要进行数据结构的规划，即：要把问题域中的信息映射到计算机中的数据。

能够看到，一个流程(PeProcess)由多个节点(PeNode)与边(PeEdge)组成，节点有出边(out)、入边(in)，边有流入节点(from)、流出节点(to)。

具体的界说如下：

public class PeProcess {
    public String id;
    public PeNode start;
    public PeProcess(String id, PeNode start) {
        this.id = id;
        this.start = start;
    }
}
public class PeEdge {
    private String id;
    public PeNode from;
    public PeNode to;
    public PeEdge(String id) {
        this.id = id;
    }
}
public class PeNode {
    private String id;
    public String type;
    public PeEdge in;
    public PeEdge out;
    public PeNode(String id) {
        this.id=id;
    }
}

PS : 为了表述首要思维，在代码上比较“奔放自在”，生产中不可直接复制粘贴！

接下来，构建流程图，代码如下：

public class XmlPeProcessBuilder {
    private String xmlStr;
    private final Map<String, PeNode> id2PeNode = new HashMap<>();
    private final Map<String, PeEdge> id2PeEdge = new HashMap<>();
    public XmlPeProcessBuilder(String xmlStr) {
        this.xmlStr = xmlStr;
    }
    public PeProcess build() throws Exception {
        //strToNode : 把一段xml转换为org.w3c.dom.Node
        Node definations = XmlUtil.strToNode(xmlStr);
        //childByName : 找到definations子节点中nodeName为process的那个Node
        Node process = XmlUtil.childByName(definations, "process");
        NodeList childNodes = process.getChildNodes();
        for (int j = 0; j < childNodes.getLength(); j++) {
            Node node = childNodes.item(j);
            //#text node should be skip
            if (node.getNodeType() == Node.TEXT_NODE) continue;
            if ("sequenceFlow".equals(node.getNodeName()))
                buildPeEdge(node);
            else
                buildPeNode(node);
        }
        Map.Entry<String, PeNode> startEventEntry = id2PeNode.entrySet().stream().filter(entry -> "startEvent".equals(entry.getValue().type)).findFirst().get();
        return new PeProcess(startEventEntry.getKey(), startEventEntry.getValue());
    }
    private void buildPeEdge(Node node) {
        //attributeValue : 找到node节点上属性为id的值
        PeEdge peEdge = id2PeEdge.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "id"), id -> new PeEdge(id));
        peEdge.from = id2PeNode.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "sourceRef"), id -> new PeNode(id));
        peEdge.to = id2PeNode.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "targetRef"), id -> new PeNode(id));
    }
    private void buildPeNode(Node node) {
        PeNode peNode = id2PeNode.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "id"), id -> new PeNode(id));
        peNode.type = node.getNodeName();
        Node inPeEdgeNode = XmlUtil.childByName(node, "incoming");
        if (inPeEdgeNode != null)
            //text : 得到inPeEdgeNode的nodeValue
            peNode.in = id2PeEdge.computeIfAbsent(XmlUtil.text(inPeEdgeNode), id -> new PeEdge(id));
        Node outPeEdgeNode = XmlUtil.childByName(node, "outgoing");
        if (outPeEdgeNode != null)
            peNode.out = id2PeEdge.computeIfAbsent(XmlUtil.text(outPeEdgeNode), id -> new PeEdge(id));
    }
}

接下来，完成流程引擎主逻辑，代码如下：

public class ProcessEngine {
    private String xmlStr;
    public ProcessEngine(String xmlStr) {
        this.xmlStr = xmlStr;
    }
    public void run() throws Exception {
        PeProcess peProcess = new XmlPeProcessBuilder(xmlStr).build();
        PeNode node = peProcess.start;
        while (!node.type.equals("endEvent")) {
            if ("printHello".equals(node.type))
                System.out.print("Hello ");
            if ("printProcessEngine".equals(node.type))
                System.out.print("ProcessEngine ");
            node = node.out.to;
        }
    }
}

就这？工作流引擎就这？同学们可千万不要这样简略了解啊，毕竟这还只是hello world罢了，各种代码量就现已不少了。

另外，这儿面还有许多能够改善的空间，比如反常控制、泛化、规划形式等，但毕竟只是一个hello world罢了，其意图是便利同学了解，让同学入门。

那么，接下来呢，就要稍微靠近一些具体的实践运用场景了，咱们持续第二个迭代。

五、简略批阅

一般来讲工作流引擎归于底层技能，在它之上能够构建批阅流、事务流、数据流等类型的运用，那么接下啦就以实践中的简略批阅场景为例，持续深化工作流引擎的规划，好，咱们开端。

1、需求

作为一个流程管理员，我期望流程引擎能够运转如下图所示的流程，以便我能够装备流程来完成简略的批阅流。

例如：小张提交了一个申请单，然后通过司理批阅，批阅结束后，不管通过仍是不通过，都会通过第三步把成果发送给小张。

2、剖析

总体上来讲，这个流程仍是线性顺序类的，根本上能够沿袭上次迭代的部分规划
批阅节点的耗时可能会比较长，甚至会达到几天时刻，工作流引擎主动式的调取下一个节点的逻辑并不适合此场景
随着节点类型的增多，工作流引擎里写死的那部分节点类型自在逻辑也不适宜
批阅时需求申请单信息、批阅人，成果邮件告知还需求批阅成果等信息，这些信息怎样传递也是一个要考虑的问题

3、规划

采用注册机制，把节点类型及其自有逻辑注册进工作流引擎，以便能够扩展更多节点，使得工作流引擎与节点解耦
工作流引擎增加被动式驱动逻辑，使得能够通过外部来使工作流引擎履行下一个节点
增加上下文语义，作为全局变量来运用，使得数据能够流经各个节点

4、完成

新的XML界说如下：

<definitions>
    <process id="process_2" name="简略批阅比如">
        <startEvent id="startEvent_1">
            <outgoing>flow_1</outgoing>
        </startEvent>
        <sequenceFlow id="flow_1" sourceRef="startEvent_1" targetRef="approvalApply_1" />
        <approvalApply id="approvalApply_1" name="提交申请单">
            <incoming>flow_1</incoming>
            <outgoing>flow_2</outgoing>
        </approvalApply>
        <sequenceFlow id="flow_2" sourceRef="approvalApply_1" targetRef="approval_1" />
        <approval id="approval_1" name="批阅">
            <incoming>flow_2</incoming>
            <outgoing>flow_3</outgoing>
        </approval>
        <sequenceFlow id="flow_3" sourceRef="approval_1" targetRef="notify_1"/>
        <notify id="notify_1" name="成果邮件告知">
            <incoming>flow_3</incoming>
            <outgoing>flow_4</outgoing>
        </notify>
        <sequenceFlow id="flow_4" sourceRef="notify_1" targetRef="endEvent_1"/>
        <endEvent id="endEvent_1">
            <incoming>flow_4</incoming>
        </endEvent>
    </process>
</definitions>

首要要有一个上下文目标类，用于传递变量的，界说如下：

public class PeContext {
    private Map<String, Object> info = new ConcurrentHashMap<>();
    public Object getValue(String key) {
        return info.get(key);
    }
    public void putValue(String key, Object value) {
        info.put(key, value);
    }
}

每个节点的处理逻辑是不一样的，此处应该进行必定的笼统，为了着重流程中节点的作用是逻辑处理，引入了一种新的类型–算子(Operator)，界说如下：

public interface IOperator {
    //引擎能够据此来找到本算子
    String getType();
    //引擎调度本算子
    void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext);
}

关于引擎来讲，当遇到一个节点时，需求调度之，但怎样调度呢？首要需求各个节点算子注册(registNodeProcessor())进来，这样才干找到要调度的那个算子。

其次，引擎怎样知道节点算子自有逻辑处理完了呢？一般来讲，引擎是不知道的，只能是由算子告知引擎，所以引擎要供给一个功用(nodeFinished())，这个功用由算子调用。

最终，把算子使命的调度和引擎的驱动解耦开来，放入不同的线程中。

修正后的ProcessEngine代码如下：

public class ProcessEngine {
    private String xmlStr;
    //存储算子
    private Map<String, IOperator> type2Operator = new ConcurrentHashMap<>();
    private PeProcess peProcess = null;
    private PeContext peContext = null;
    //使命数据暂存
    public final BlockingQueue<PeNode> arrayBlockingQueue = new LinkedBlockingQueue();
    //使命调度线程
    public final Thread dispatchThread = new Thread(() -> {
        while (true) {
            try {
                PeNode node = arrayBlockingQueue.take();
                type2Operator.get(node.type).doTask(this, node, peContext);
            } catch (Exception e) {
            }
        }
    });
    public ProcessEngine(String xmlStr) {
        this.xmlStr = xmlStr;
    }
    //算子注册到引擎中，便于引擎调用之
    public void registNodeProcessor(IOperator operator) {
        type2Operator.put(operator.getType(), operator);
    }
    public void start() throws Exception {
        peProcess = new XmlPeProcessBuilder(xmlStr).build();
        peContext = new PeContext();
        dispatchThread.setDaemon(true);
        dispatchThread.start();
        executeNode(peProcess.start.out.to);
    }
    private void executeNode(PeNode node) {
        if (!node.type.equals("endEvent"))
            arrayBlockingQueue.add(node);
        else
            System.out.println("process finished!");
    }
    public void nodeFinished(String peNodeID) {
        PeNode node = peProcess.peNodeWithID(peNodeID);
        executeNode(node.out.to);
    }
}

接下来，简略(简陋)完本钱示例所需的三个算子，代码如下：

/**
 * 提交申请单
 */
public class OperatorOfApprovalApply implements IOperator {
    @Override
    public String getType() {
        return "approvalApply";
    }
    @Override
    public void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext) {
        peContext.putValue("form", "formInfo");
        peContext.putValue("applicant", "小张");
        processEngine.nodeFinished(node.id);
    }
}
/**
 * 批阅
 */
public class OperatorOfApproval implements IOperator {
    @Override
    public String getType() {
        return "approval";
    }
    @Override
    public void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext) {
        peContext.putValue("approver", "司理");
        peContext.putValue("message", "批阅通过");
        processEngine.nodeFinished(node.id);
    }
}
/**
 * 成果邮件告知
 */
public class OperatorOfNotify implements IOperator {
    @Override
    public String getType() {
        return "notify";
    }
    @Override
    public void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext) {
        System.out.println(String.format("%s 提交的申请单 %s 被 %s 批阅，成果为 %s",
                peContext.getValue("applicant"),
                peContext.getValue("form"),
                peContext.getValue("approver"),
                peContext.getValue("message")));
        processEngine.nodeFinished(node.id);
    }
}

运转一下，看看成果怎样，代码如下：

public class ProcessEngineTest {
    @Test
    public void testRun() throws Exception {
        //读取文件内容到字符串
        String modelStr = Tools.readResoucesFile("model/two/hello.xml");
        ProcessEngine processEngine = new ProcessEngine(modelStr);
        processEngine.registNodeProcessor(new OperatorOfApproval());
        processEngine.registNodeProcessor(new OperatorOfApprovalApply());
        processEngine.registNodeProcessor(new OperatorOfNotify());
        processEngine.start();
        Thread.sleep(1000 * 1);
    }
}

小张 提交的申请单 formInfo 被 司理 批阅，成果为 批阅通过
process finished!

到此，轻量级工作流引擎的中心逻辑介绍的差不多了，然而，只支撑顺序结构是太单薄的，咱们知道，程序流程的三种根本结构为顺序、分支、循环，有了这三种结构，根本上就能够表明绝大多数流程逻辑。循环能够看做一种组合结构，即：循环能够由顺序与分支推导出来，咱们现已完成了顺序，那么接下来只需完成分支即可，而分支有许多类型，如：二选一、N选一、N选M(1<=M<=N)，其间N选一能够由二选一的组合推导出来，N选M也能够由二选一的组合推导出来，只是比较烦琐，不那么直观，所以，咱们只需完成二选一分支，即可满意绝大多数流程逻辑场景，好，第三个迭代开端。

六、一般批阅

作为一个流程管理员，我期望流程引擎能够运转如下图所示的流程，以便我能够装备流程来完成一般的批阅流。

例如：小张提交了一个申请单，然后通过司理批阅，批阅结束后，假如通过，发邮件告知，不通过，则打回重写填写申请单，直到通过为止。

1、剖析

需求引入一种分支节点，能够进行简略的二选一流转
节点的入边、出边不只一条
需求一种逻辑表达式语义，能够装备分支节点

2、规划

节点要支撑多入边、多出边
节点算子来决议从哪个出边出
运用一种简略的规矩引擎，支撑简略的逻辑表达式的解析
简略分支节点的XML界说

3、完成

新的XML界说如下：

<definitions>
    <process id="process_2" name="简略批阅比如">
        <startEvent id="startEvent_1">
            <outgoing>flow_1</outgoing>
        </startEvent>
        <sequenceFlow id="flow_1" sourceRef="startEvent_1" targetRef="approvalApply_1"/>
        <approvalApply id="approvalApply_1" name="提交申请单">
            <incoming>flow_1</incoming>
            <incoming>flow_5</incoming>
            <outgoing>flow_2</outgoing>
        </approvalApply>
        <sequenceFlow id="flow_2" sourceRef="approvalApply_1" targetRef="approval_1"/>
        <approval id="approval_1" name="批阅">
            <incoming>flow_2</incoming>
            <outgoing>flow_3</outgoing>
        </approval>
        <sequenceFlow id="flow_3" sourceRef="approval_1" targetRef="simpleGateway_1"/>
        <simpleGateway id="simpleGateway_1" name="简略对错判别">
            <trueOutGoing>flow_4</trueOutGoing>
            <expr>approvalResult</expr>
            <incoming>flow_3</incoming>
            <outgoing>flow_4</outgoing>
            <outgoing>flow_5</outgoing>
        </simpleGateway>
        <sequenceFlow id="flow_5" sourceRef="simpleGateway_1" targetRef="approvalApply_1"/>
        <sequenceFlow id="flow_4" sourceRef="simpleGateway_1" targetRef="notify_1"/>
        <notify id="notify_1" name="成果邮件告知">
            <incoming>flow_4</incoming>
            <outgoing>flow_6</outgoing>
        </notify>
        <sequenceFlow id="flow_6" sourceRef="notify_1" targetRef="endEvent_1"/>
        <endEvent id="endEvent_1">
            <incoming>flow_6</incoming>
        </endEvent>
    </process>
</definitions>

其间，参与了simpleGateway这个简略分支节点，用于表明简略的二选一分支，当expr中的表达式为真时，走trueOutGoing中的出边，不然走另一个出边。

节点支撑多入边、多出边，修正后的PeNode如下：

public class PeNode {
    public String id;
    public String type;
    public List<PeEdge> in = new ArrayList<>();
    public List<PeEdge> out = new ArrayList<>();
    public Node xmlNode;
    public PeNode(String id) {
        this.id = id;
    }
    public PeEdge onlyOneOut() {
        return out.get(0);
    }
    public PeEdge outWithID(String nextPeEdgeID) {
        return out.stream().filter(e -> e.id.equals(nextPeEdgeID)).findFirst().get();
    }
    public PeEdge outWithOutID(String nextPeEdgeID) {
        return out.stream().filter(e -> !e.id.equals(nextPeEdgeID)).findFirst().get();
    }
}

曾经只需一个出边时，是由当时节点来决议下一节点的，现在多出边了，该由边来决议下一个节点是什么，修正后的流程引擎代码如下：

public class ProcessEngine {
    private String xmlStr;
    //存储算子
    private Map<String, IOperator> type2Operator = new ConcurrentHashMap<>();
    private PeProcess peProcess = null;
    private PeContext peContext = null;
    //使命数据暂存
    public final BlockingQueue<PeNode> arrayBlockingQueue = new LinkedBlockingQueue();
    //使命调度线程
    public final Thread dispatchThread = new Thread(() -> {
        while (true) {
            try {
                PeNode node = arrayBlockingQueue.take();
                type2Operator.get(node.type).doTask(this, node, peContext);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    });
    public ProcessEngine(String xmlStr) {
        this.xmlStr = xmlStr;
    }
    //算子注册到引擎中，便于引擎调用之
    public void registNodeProcessor(IOperator operator) {
        type2Operator.put(operator.getType(), operator);
    }
    public void start() throws Exception {
        peProcess = new XmlPeProcessBuilder(xmlStr).build();
        peContext = new PeContext();
        dispatchThread.setDaemon(true);
        dispatchThread.start();
        executeNode(peProcess.start.onlyOneOut().to);
    }
    private void executeNode(PeNode node) {
        if (!node.type.equals("endEvent"))
            arrayBlockingQueue.add(node);
        else
            System.out.println("process finished!");
    }
    public void nodeFinished(PeEdge nextPeEdgeID) {
        executeNode(nextPeEdgeID.to);
    }
}

新参与的simpleGateway节点算子如下：

/**
 * 简略对错判别
 */
public class OperatorOfSimpleGateway implements IOperator {
    @Override
    public String getType() {
        return "simpleGateway";
    }
    @Override
    public void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext) {
        ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
        ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("js");
        engine.put("approvalResult", peContext.getValue("approvalResult"));
        String expression = XmlUtil.childTextByName(node.xmlNode, "expr");
        String trueOutGoingEdgeID = XmlUtil.childTextByName(node.xmlNode, "trueOutGoing");
        PeEdge outPeEdge = null;
        try {
            outPeEdge = (Boolean) engine.eval(expression) ?
                    node.outWithID(trueOutGoingEdgeID) : node.outWithOutID(trueOutGoingEdgeID);
        } catch (ScriptException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        processEngine.nodeFinished(outPeEdge);
    }
}

其间简略运用了js脚本作为表达式，当然其间的坏处这儿就不打开了。

为了便利同学们CC+CV，其他产生相应变化的代码如下：

/**
 * 批阅
 */
public class OperatorOfApproval implements IOperator {
    @Override
    public String getType() {
        return "approval";
    }
    @Override
    public void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext) {
        peContext.putValue("approver", "司理");
        Integer price = (Integer) peContext.getValue("price");
        //价格<=200批阅才通过，即：approvalResult=true
        boolean approvalResult = price <= 200;
        peContext.putValue("approvalResult", approvalResult);
        System.out.println("approvalResult ：" + approvalResult + "，price : " + price);
        processEngine.nodeFinished(node.onlyOneOut());
    }
}
/**
 * 提交申请单
 */
public class OperatorOfApprovalApply implements IOperator {
    public static int price = 500;
    @Override
    public String getType() {
        return "approvalApply";
    }
    @Override
    public void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext) {
        //price每次减100
        peContext.putValue("price", price -= 100);
        peContext.putValue("applicant", "小张");
        processEngine.nodeFinished(node.onlyOneOut());
    }
}
/**
 * 成果邮件告知
 */
public class OperatorOfNotify implements IOperator {
    @Override
    public String getType() {
        return "notify";
    }
    @Override
    public void doTask(ProcessEngine processEngine, PeNode node, PeContext peContext) {
        System.out.println(String.format("%s 提交的申请单 %s 被 %s 批阅，成果为 %s",
                peContext.getValue("applicant"),
                peContext.getValue("price"),
                peContext.getValue("approver"),
                peContext.getValue("approvalResult")));
        processEngine.nodeFinished(node.onlyOneOut());
    }
}
public class XmlPeProcessBuilder {
    private String xmlStr;
    private final Map<String, PeNode> id2PeNode = new HashMap<>();
    private final Map<String, PeEdge> id2PeEdge = new HashMap<>();
    public XmlPeProcessBuilder(String xmlStr) {
        this.xmlStr = xmlStr;
    }
    public PeProcess build() throws Exception {
        //strToNode : 把一段xml转换为org.w3c.dom.Node
        Node definations = XmlUtil.strToNode(xmlStr);
        //childByName : 找到definations子节点中nodeName为process的那个Node
        Node process = XmlUtil.childByName(definations, "process");
        NodeList childNodes = process.getChildNodes();
        for (int j = 0; j < childNodes.getLength(); j++) {
            Node node = childNodes.item(j);
            //#text node should be skip
            if (node.getNodeType() == Node.TEXT_NODE) continue;
            if ("sequenceFlow".equals(node.getNodeName()))
                buildPeEdge(node);
            else
                buildPeNode(node);
        }
        Map.Entry<String, PeNode> startEventEntry = id2PeNode.entrySet().stream().filter(entry -> "startEvent".equals(entry.getValue().type)).findFirst().get();
        return new PeProcess(startEventEntry.getKey(), startEventEntry.getValue());
    }
    private void buildPeEdge(Node node) {
        //attributeValue : 找到node节点上属性为id的值
        PeEdge peEdge = id2PeEdge.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "id"), id -> new PeEdge(id));
        peEdge.from = id2PeNode.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "sourceRef"), id -> new PeNode(id));
        peEdge.to = id2PeNode.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "targetRef"), id -> new PeNode(id));
    }
    private void buildPeNode(Node node) {
        PeNode peNode = id2PeNode.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "id"), id -> new PeNode(id));
        peNode.type = node.getNodeName();
        peNode.xmlNode = node;
        List<Node> inPeEdgeNodes = XmlUtil.childsByName(node, "incoming");
        inPeEdgeNodes.stream().forEach(n -> peNode.in.add(id2PeEdge.computeIfAbsent(XmlUtil.text(n), id -> new PeEdge(id))));
        List<Node> outPeEdgeNodes = XmlUtil.childsByName(node, "outgoing");
        outPeEdgeNodes.stream().forEach(n -> peNode.out.add(id2PeEdge.computeIfAbsent(XmlUtil.text(n), id -> new PeEdge(id))));
    }
}

运转一下，看看成果怎样，代码如下：

public class ProcessEngineTest {
    @Test
    public void testRun() throws Exception {
        //读取文件内容到字符串
        String modelStr = Tools.readResoucesFile("model/third/hello.xml");
        ProcessEngine processEngine = new ProcessEngine(modelStr);
        processEngine.registNodeProcessor(new OperatorOfApproval());
        processEngine.registNodeProcessor(new OperatorOfApprovalApply());
        processEngine.registNodeProcessor(new OperatorOfNotify());
        processEngine.registNodeProcessor(new OperatorOfSimpleGateway());
        processEngine.start();
        Thread.sleep(1000 * 1);
    }
}

approvalResult ：false，price : 400
approvalResult ：false，price : 300
approvalResult ：true，price : 200
小张 提交的申请单 200 被 司理 批阅，成果为 true
process finished!

至此，本需求完成结束，除了直接完成了分支语义外，咱们看到，这儿还间接完成了循环语义。

作为一个轻量级的工作流引擎，到此就根本讲完了，接下来，咱们做一下总结与展望。

七、总结与展望

通过以上三个迭代，咱们能够得到一个相对安稳的工作流引擎的结构，如下图所示：

通过此图咱们可知，这儿有一个相对安稳的引擎层，同时为了供给扩展性，供给了一个节点算子层，所有的节点算子的新增都在此处中。

此外，进行了必定程度的控制回转，即：由算子决议下一步走哪里，而不是引擎。这样，极大地提高了引擎的灵活性，更好的进行了封装。

最终，运用了上下文，供给了一种全局变量的机制，便于节点之间的数据活动。

当然，以上的三个迭代间隔实践的线上运用场景相距甚远，还需完成与展望以下几点才可，如下：

一些反常情况的考虑与规划
应把节点笼统成一个函数，要有入参、出参，数据类型等
关键的地方参与埋点，用以控制引擎或吐出事件
图的语义合法性查看，xsd、自界说查看技能等
图的dag算法检测
流程的流程历史记录，及回滚到任意节点
流程图的动态修正，即：能够在流程开端后，对流程图进行修正
并发修正情况下的考虑
功率上的考虑
避免重启后流转信息丢失，需求耐久化机制的参与
流程的撤销、重置、变量传入等
更适宜的规矩引擎及多种规矩引擎的完成、装备
前端的画布、前后端流程数据结构界说及转换

作者：刘洋

本文正在参与「金石计划」

轻量级工作流引擎的设计与实现

一、什么是工作流引擎

二、为什么要重复造轮子

三、怎样造的轮子

四、Hello ProcessEngine

1、需求

2、剖析

3、规划

4、完成

五、简略批阅

1、需求

2、剖析

3、规划

4、完成

六、一般批阅

1、剖析

2、规划

3、完成

七、总结与展望

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一、什么是工作流引擎

二、为什么要重复造轮子

三、怎样造的轮子

四、Hello ProcessEngine

1、需求

2、剖析

3、规划

4、完成

五、简略批阅

1、需求

2、剖析

3、规划

4、完成

六、一般批阅

1、剖析

2、规划

3、完成

七、总结与展望

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