流程系统中不确定分支与合并的解决方法

摘要

流程系统中不确定分支与合并的解决方法，在系统流程存在不确定分支与合并时，对流程的每个节点设置一个分支记数器，由两个字段组成，一个用来保存收敛节点，默认为空；另一个保存分支记数，默认为0：流程创建起始节点A，最终收敛于一个环节E，起始节点与收敛环节是成对出现的节点与环节，将收敛环节的分支记数器设为1，表明收敛环节需要等待1个节点(A)的完成才能开始；流程中起始节点在分出2个节点即分出一个分支的时，将此节点记录的收敛节点的分支记数加1，此起始节点记录的终始或最终收敛节点是E；直到所有传递到终始收敛节点分支节点的流程均完成，再执行最终环节，整个流程结束。

说明书

                          技术领域

本发明涉及流程系统方面的软件技术方法。

                          背景技术

目前流程系统或者叫工作流(Workflow)系统已开始得到广泛应用，无论在电子工单处理、软件开发管理、电子政务等等凡是涉及到流程的应用软件，都会用到这项技术。通常要能够实现诸如：顺序执行、并行执行、同步、循环、分支与合并等功能，不同的应用要求的功能会有所差异，根据对实际需求的研究摸索，国外已把这些功能归纳总结成了20个标准模板，可以说基本上涵盖了我们在Workflow实际应用中可能出现的功能需求。实际上，国际上对工作流是有一些标准的，如：XPDL(xml工作流定义语言)、UML(统一建模语言)、BPEL(商务处理执行语言)、XLANG、WSFL、BPML、WSCI等等，但尚没有哪个标准能够全部实现这些功能；对于不确定的分支与合并(MI without a PrioriRuntime Knowledge)尚无标准能实现。这里对所谓不确定分支做个解释，通常分支分为两种，一种是设计流程时(Design Time)即已确定在该环节会有多少个分支，这种情况是确定的，很容易实现，另一种是在流程运行时(Runtime)才知道会有多少分支，数量是事先不知道的。比如一个任务分配系统，上级会将任务分解成多个子任务分配到下级，待所有子任务完成后，再由上级审核。分解成多少个子任务是根据任务的需要决定的，在设计流程时是无法预知的。

这种情况下，通常的办法是：专门运行一个线程，对子任务进行记数，并不断去检查子任务的状态，判断所有子任务是否完成。其缺陷显而易见，一是耗资源，开线程要耗内存，不断检查状态要耗CPU；二是有延时，延时多少取决于状态检查的间隔时间长短。

                          发明内容

本发明的目的是：提出一种流程系统中不确定分支与合并的解决方法，就是针对不确定分支与合并这一特定情况提出的一种解决方法，本发明目的是解决流程系统中不确定分支与合并的一种方法，是独立于具体实现它的计算机程序语言和工具的。分支记数器由流程主控程序实现，不需另起进程，减少了资源消耗；合并动作由分支记数器触发，没有延时。

本发明的目的是这样实现的：流程系统中不确定分支与合并的解决方法，在系统流程存在不确定分支与合并时，对流程的发散节点、收敛节点和普通节点，为每个节点设置一个分支记数器，由两个字段组成，一个用来保存收敛节点，默认为空；另一个保存分支记数，默认为0：其特征是

1)流程首先创建起始节点A，最终收敛于一个环节E，起始节点与收敛环节是成对出现的节点与环节，将收敛环节的分支记数器设为1，表明收敛环节需要等待1个节点(A)的完成才能开始；2).流程中起始节点在分出2个节点即分出一个分支的时，将此节点记录的收敛节点的分支记数加1，此时此起始节点记录的终始或最终收敛节点是E，经过本环节的分支，终始收敛节点E的分支记数器的值是1加所有传递到终始收敛节点分支节点的数目；同时将起始节点A中记录的收敛节点“E”传递给流程中间的起始节点(B1)和(B2)，即将(B1)和(B2)的字段1也设置成“E”；3).当起始节点A完成时，则将起始节点A对应的收敛节点E的分支记数器减1，并判断是否为0；此时收敛节点E的分支记数器的值减1；当终始收敛E的分支记数器变为0时，则表明E所等待的任务均已完成；即成为活动节点，反之则不能开始，仍然是非活动节点；4).起始节点与收敛环节是成对出现，流程中间的起始节点(B1)和(B2)与中间收敛环节(D1)和(D2)，并且将流程中间的起始节点B记录的收敛节点遗传给收敛环节D，因此收敛环节D1和D2中字段1也变为收敛节点“E”；此时由于流程中间B环收敛于收敛节点D环节，随即将流程中间起始节点B1的收敛节点修改为D1，B2环节也一样；5).在先起始节点和流程中分支逐步完成，直到所有传递到终始收敛节点分支节点的流程均完成，再执行最终环节的任务，整个流程结束；在完成过程中，收敛节点“D1”被遗传给在先起始节点。

本发明的特点是：相对于通常的方法，其主要优势在于：分支记数器由流程主控程序实现，不需另起进程，减少了资源消耗；合并动作由分支记数器触发，没有延时。

                          附图说明

图1是本发明所示的典型的对称的分支收敛流程，

图2是本发明所示的非对称的分支收敛流程。

                        具体实施方式

图1中所示流程是一个典型的分支合并流程，从A开始，到E结束，共5个环节。其中A、B1、B2是发散节点，D1、D2、E是收敛节点，C1、C2、C3是普通节点，我们为每个节点设置一个分支记数器，由两个字段组成，一个用来保存收敛节点，默认为空；另一个保存分支记数，默认为0。下面开始描述整个过程。

1.流程首先创建起始节点A，此时我们知道无论它产生多少个分支，必然最终收敛于E环节，在此我们定义一种成对出现的环节，如A与E、B与D，因此我们同时创建E节点，并在A节点字段1中记录“E”，将E的分支记数器设为1，表明E需要等待1个节点(A)的完成才能开始。

2.流程执行到B环节，由A节点分出2个节点即B1和B2，在分出一个分支的时候，我们会将A节点记录的收敛节点的分支记数加1，此时A记录的收敛节点是E，因此经过本环节的分支，E的分支记数器的值变为3。同时将A中记录的收敛节点“E”传递给B1和B2，即将B1和B2的字段1也设置成“E”，我们将这一特点称为遗传。

3.当节点A完成时，将A对应的收敛节点E的分支记数器减1，并判断是否为0。此时E的分支记数器的值变为2，当E的分支记数器变为0时，则表明E所等待的任务均已完成，可以开始执行了，即成为活动节点，反之则不能开始，仍然是非活动节点。

4.与A环节与E环节成对出现一样，在创建B1和B2的时候也同时创建D1和D2，并且将B环节中记录的收敛节点遗传给D，因此D1和D2中字段1也变为“E”。此时由于B环节收敛于D环节，因此我们在遗传动作之后随即将B1的收敛节点修改为D1，B2环节也一样。

5.由B1和B2分别分支出C1、C2、C3，与第2步一样，D1的分支记数是3，D2的分支记数是2，表明D1需要等待3个任务完成才可执行，D2需要等待2个任务完成才可执行。同样B1的收敛节点“D1”被遗传给C1和C2，B2的收敛节点“D2”被遗传给C3，

6.B1完成，D1记数器变为2，C1、C2完成，D1记数器变为0，此时D1节点可以开始，同样当B2、C3完成，D2记数器变为0，D2可以开始。

7.由于D1记录的收敛节点是“E”，因此当D1完成时，E的分支记数器要减1，变为1。同样当D2完成时，E记数器变为0，表明流程已经流到节点E，E可以开始执行。

8.当E执行完毕，整个流程结束。

通过上述过程的描述，阐明了具体的原理和方法，本方法有几个特性：

a.成对创建--即有对应关系的开始结束环节，在开始节点创建的同时就创建结束节点，而不管中间环节会创建哪些节点。

b.目标遗传--即收敛节点遗传。

c.记数器后置--即分支记数放在收敛节点中计算。

这几点是本方法的关键所在。

我们在这里画一个表格，列出在上述过程中各节点记数器状态变化，以便使人更清晰地理解：

1

节点字段1(收敛节点)字段2(分支记数)状态A E 0活动E 1非活动

2，3，4

节点字段1(收敛节点)字段2(分支记数)状态AE 0完成E 2非活动B1E(注：开始为E，创建D1后变为D1) 0活动D1E 1非活动B2E(注：开始为E，创建D2后变为D2) 0活动D2E 1非活动

5

节点字段1(收敛节点)字段2(分支记数)状态A E 0完成E 2非活动B1 D1 0活动D1 E 3非活动B2 D2 0活动D2 E 2非活动C1 D1 0活动C2 D1 0活动C3 D2 0活动

6

节点字段1(收敛节点)字段2(分支记数)状态  A  E  0完成  E  2非活动  B1  D1  0完成  D1  E  0活动  B2  D2  0完成  D2  E  0活动  C1  D1  0完成  C2  D1  0完成  C3  D2  0完成

7，8

节点字段1(收敛节点)字段2(分支记数)状态A E 0完成E 0活动(注：到第8步，状态为完成)B1 D1 0完成D1 E 0完成B2 D2 0完成D2 E 0完成C1 D1 0完成C2 D1 0完成C3 D2 0完成

本方法不仅对与图1所示的典型的对称的分支收敛流程适用，对于象图2所示的非对称的分支收敛流程同样适用。推导过程与图1类似，区别在创建B1，B2时不会成对创建D1、D2，而是直接将收敛节点“E”遗传给C1、C2、C3。

流程系统中不确定分支与合并的解决方法，是解决流程系统中不确定分支与合并的一种通用方法，不依赖于具体实现语言和工具，C/C++，Java等均可实现。

具体方法介绍如下：

图1中所示流程是一个典型的分支合并流程，从A开始，到E结束，共5个环节。其中A、B1、B2是发散节点，D1、D2、E是收敛节点，C1、C2、C3是普通节点，我们为每个节点设置一个分支记数器，由两个字段组成，一个用来保存收敛节点，默认为空；另一个保存分支记数，默认为0。下面开始描述整个过程。

1.流程首先创建起始节点A，此时我们知道无论它产生多少个分支，必然最终收敛于E环节，在此我们定义一种成对出现的环节，如A与E、B与D，因此我们同时创建E节点，并在A节点字段1中记录“E”，将E的分支记数器设为1，表明E需要等待1个节点(A)的完成才能开始。

2.流程执行到B环节，由A节点分出2个节点即B1和B2，在分出一个分支的时候，我们会将A节点记录的收敛节点的分支记数加1，此时A记录的收敛节点是E，因此经过本环节的分支，E的分支记数器的值变为3。同时将A中记录的收敛节点“E”传递给B1和B2，即将B1和B2的字段1也设置成“E”，我们将这一特点称为遗传。

3.当节点A完成时，将A对应的收敛节点E的分支记数器减1，并判断是否为0。此时E的分支记数器的值变为2，当E的分支记数器变为0时，则表明E所等待的任务均已完成，可以开始执行了，即成为活动节点，反之则不能开始，仍然是非活动节点。

4.与A环节与E环节成对出现一样，在创建B1和B2的时候也同时创建D1和D2，并且将B环节中记录的收敛节点遗传给D，因此D1和D2中字段1也变为“E”。此时由于B环节收敛于D环节，因此我们在遗传动作之后随即将B1的收敛节点修改为D1，B2环节也一样。

5.由B1和B2分别分支出C1、C2、C3，与第2步一样，D1的分支记数是3，D2的分支记数是2，表明D1需要等待3个任务完成才可执行，D2需要等待2个任务完成才可执行。同样B1的收敛节点“D1”被遗传给C1和C2，B2的收敛节点“D2”被遗传给C3，

6.B1完成，D1记数器变为2，C1、C2完成，D1记数器变为0，此时D1节点可以开始，同样当B2、C3完成，D2记数器变为0，D2可以开始。

7.由于D1记录的收敛节点是“E”，因此当D1完成时，E的分支记数器要减1，变为1。同样当D2完成时，E记数器变为0，表明流程已经流到节点E，E可以开始执行。

8.当E执行完毕，整个流程结束。