分布式事务工作流建模方法与模型实现

摘要

在以构建业务流程为主旨的信息系统开发中，工作流管理系统已经成为一个重要的系统部件和开发平台。运用工作流技术，可以使信息系统的业务流程与具体的应用相分离，降低了软件复杂度，提高了系统可维护性。然而现有的工作流技术缺乏保障工作流事务性的机制，当系统故障发生时，难以恢复到正确状态，这就无法保障工作流运行的正确性和一致性。这个缺陷大大限制了工作流技术的应用范围。 本文提出了一种分层结构的事务工作流模型和建模方法，可以根据工作流运行情况进行全局回滚或部分回滚，实现了事务工作流的松弛原子性。这种事务工作流模型的实现是在普通工作流引擎基础上，外加事务控制模块。因此能够方便的与现有工作流引擎集成。模型用经典谓词逻辑和函数对事务工作流的实现机制进行了形式化描述，可以直接指导工作流事务管理模块的实现。另外根据工作流模型的特点，采用UML中活动图建模符号来描述工作流的静态模型和动态模型，符合软件建模的通用规范，易于同开发人员沟通交流，具有很强的实用性。 最后，以山西省科技厅业务信息系统的开发为背景，详细论述了电子政务事务工作流系统的设计与实现，并且给出了关键模块的源代码。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究目的和意义

1.2分布式计算环境研究现状

1.3工作流技术研究现状

1.4电子政务工作流研究

第二章工作流运行环境

2.1工作流管理系统的功能

2.1.1流程定义功能

2.1.2运行控制功能

2.1.3交互功能

2.1.4接口功能

2.2工作流管理系统主要组成

2.2.1工作流执行服务器

2.2.2工作流引擎

2.2.3工作流定义工具

2.2.4工作流的客户端

2.2.5应用程序调用

2.2.6管理和监控工具

2.3工作流管理系统设计

2.3.1工作流引擎设计的依据

2.3.2工作流的设计中心

2.3.3机构模型和数据模型

2.3.4业务规则的表示

2.3.5控制模型

第三章高级事务处理

3.1事务处理技术

3.1.1恢复处理技术

3.1.2并发控制

3.2分布式事务技术

3.3高级事务处理模型

3.3.1嵌套事务(nested transaction)

3.3.2长事务模型(saga)

3.3.3契约事务模型(ConTract)

3.3.4灵活事务模型(flexible transaction)

第四章事务工作流建模与实现

4.1事务工作流故障模型与处理机制

4.1.1引擎故障与处理

4.1.2应用故障与处理

4.1.3通信故障与处理

4.2事务工作流的特殊属性

4.2.1事务工作流的混合事务性

4.2.2松弛隔离性与松弛原子性

4.2.3事务工作流恢复点

4.3事务工作流静态模型

4.3.1事务工作流模型建模元素

4.3.2事务工作流静态图

4.3.3事务工作流描述语言

4.4事务工作流动态执行算法实现

4.4.1底层事务的执行

4.4.2工作流全局事务执行定义

4.4.3事务工作流动态执行图生成算法

4.5事务工作流补偿机制的实现

4.5.1补偿控制器设计

4.5.2全局补偿算法实现

4.5.3部分补偿算法实现

4.6实例分析

4.7相关工作和比较

第五章电子政务工作流系统设计与实现

5.1科技厅电子政务项目实施原则

5.2科技厅电子政务项目需求

5.2.1山西省科技厅电子政务网站

5.2.2山西省科技厅业务信息系统构成

5.2.3科技厅科技政务信息资源体系

5.3科技厅业务信息系统实现

5.3.1业务信息系统技术说明

5.3.2办公室核稿流程数据模型图

5.3.3办公室核稿流程界面与源程序

第六章总结与展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表的学术论文