組合服務(wù)的一種方法是使用業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言（Business Process Execution Language，BPEL）將服務(wù)定義為業(yè)務(wù)流程，或者將它們表示為業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī) (business state machines)。編排這樣一系列服務(wù)的調(diào)用的主線代碼在一個(gè)稱為流程編排引擎 (process choreography engine) 的特殊容器中運(yùn)行。容器提供的功能可以支持甚至跨企業(yè)的邊界執(zhí)行長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的流程，承受計(jì)劃的和未計(jì)劃的停用，并且促進(jìn)企業(yè)到企業(yè)（business-to-business，B2B）的協(xié)作。
這是我們關(guān)于 IBM 的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA）的編程模型系列的第三篇文章。上一篇文章介紹了 SOA 編程模型的概念和服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象 (Service Data Object)。
業(yè)務(wù)流程
業(yè)務(wù)流程編排中的服務(wù)編排的概念對(duì)于二十世紀(jì)七十年代的 FORTRAN 編程人員來(lái)說(shuō)或許并不陌生。它只不過(guò)就是調(diào)用函數(shù)或者子例程的主線代碼的概念，其中每個(gè)函數(shù)或者子例程實(shí)現(xiàn)了更大的程序的一個(gè)單獨(dú)的部分。現(xiàn)在，在二十一世紀(jì)，子例程變成了 Web 服務(wù)。主程序的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言是用于 Web 服務(wù)的 BPEL（請(qǐng)參閱參考資料以獲得更多關(guān)于 BPEL 的信息）。執(zhí)行環(huán)境是 IBM WebSphere? Business Integration Server Foundation 中的 Business Process Choreography 容器。而程序可以將許多可能跨多個(gè)企業(yè)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)組合在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)業(yè)務(wù)功能。
圖 1. 簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)流程
圖 1
展示了一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)部旅行審批和預(yù)訂流程的 BPEL 流程，涉及檢查請(qǐng)求數(shù)據(jù)的程序、實(shí)際管理審批的人工任務(wù)，以及為實(shí)際執(zhí)行預(yù)訂而與合作伙伴進(jìn)行的 B2B 交互。
由于沒(méi)有重復(fù)提及許多關(guān)于 BPEL 的參考資料和教程（請(qǐng)參閱參考資料），因此我們?cè)谶@里概要地列出了 BPEL 的一些特性以及 IBM 的 WebSphere Business Integration 中的 BPEL 實(shí)現(xiàn)所提供的擴(kuò)展：
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可以與多個(gè)合作伙伴交互的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的業(yè)務(wù)流程。所有的交互都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)狀態(tài) Web 服務(wù)調(diào)用執(zhí)行的。相關(guān)性用來(lái)利用應(yīng)用程序級(jí)數(shù)據(jù)處理特定的實(shí)例，例如根據(jù)員工序號(hào)審批某人的旅行請(qǐng)求。補(bǔ)償功能用來(lái)在必要時(shí)（部分地）撤消流程的作用，例如，在已經(jīng)預(yù)訂了一個(gè)航班之后取消旅行請(qǐng)求。
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將人員整合到流程。一些業(yè)務(wù)流程的步驟常常是人工執(zhí)行的（例如，在審批或者異常處理工作流中）。這些步驟包括分配人員工作的復(fù)雜情景識(shí)別 (context-aware) 的情況，例如雙人監(jiān)控原則 (four eyes principle)，該原則規(guī)定第二個(gè)審批步驟由除第一個(gè)審批者之外的審批者來(lái)執(zhí)行。這些要求可以通過(guò)將人工任務(wù)作為流程步驟來(lái)滿足。Business Process Choreography 引擎和 IBM WebSphere Studio Application Developer Integration Edition 工具提供了對(duì)人工任務(wù)的支持。
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將流程嵌入到 Java? 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE)，并且除 XPath（它是 BPEL 中的標(biāo)準(zhǔn)）之外，在流程中使用 Java 作為首選語(yǔ)言。當(dāng)任何 Java 功能超出 BPEL 范圍時(shí)，IBM 和 BEA Systems Inc. 就會(huì)在一個(gè)稱為 BPELJ 的研究計(jì)劃中提出對(duì) BPEL 的 Java 擴(kuò)展。這些擴(kuò)展使編程人員能夠使用 Java 代碼段來(lái)實(shí)現(xiàn)流程中的活動(dòng)，在 BPEL 允許表達(dá)式的地方使用 Java 作為表達(dá)式語(yǔ)言，以及使用 Java 操作流程中的工作數(shù)據(jù)。
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服務(wù)質(zhì)量。生產(chǎn)系統(tǒng)所需的服務(wù)質(zhì)量擴(kuò)展，例如微調(diào)事務(wù)邊界、適當(dāng)?shù)匦迯?fù)錯(cuò)誤情況或者產(chǎn)生審核日志的功能。
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與 WebSphere 集成。流程編排引擎與事務(wù)引擎和 WebSphere 中的 Activity Service 集成在一起。與人有關(guān)的流程利用 WebSphere 用戶目錄和安全性。BPEL 流程是作為 WebSphere 應(yīng)用程序部署的一部分進(jìn)行部署的。業(yè)務(wù)流程的管理集成到 WebSphere 管理控制臺(tái)中。
您可以使用 IBM Rational? 和 WebSphere 工具套件中的可視化業(yè)務(wù)流程編輯器來(lái)構(gòu)建 BPEL 流程。將服務(wù)接口導(dǎo)入到資產(chǎn)視圖 (asset view) 使您能夠從 BPEL 流程調(diào)用外部服務(wù)。該工具套件還有一個(gè)用于調(diào)試流程的可視化調(diào)試器，包括調(diào)試長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的流程的并行分支以及通過(guò)適當(dāng)?shù)挠脩艚缑媾c面對(duì)人 (human-facing) 的活動(dòng)進(jìn)行交互的功能。該工具套件同樣也允許測(cè)試 BPEL 流程，以及將它們作為服務(wù)進(jìn)行部署。
業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)
工作流過(guò)程與可能采取多個(gè)步驟和路徑的動(dòng)作或動(dòng)詞——例如，CreatePurchaseOrder 或者 BookTravel——相似，調(diào)用許多 Web 服務(wù)、Java 類或 Enterprise JavaBeans (EJB)。
如果工作流過(guò)程是一個(gè)動(dòng)詞，那么業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)就是一個(gè)表示事物 的名詞，例如訂購(gòu)單、故障單或保險(xiǎn)單應(yīng)用程序。這里，動(dòng)詞——例如 CreatePurchaseOrder 或 BookTravel——是對(duì)事物的操作。業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)上的操作可以調(diào)用任何服務(wù)，例如直接通過(guò)狀態(tài)機(jī)指定的 BPEL 流程或者 Java 代碼。
兩種方法——過(guò)程或者狀態(tài)機(jī)——中沒(méi)有哪個(gè)是更好的。兩者在功能上都是等價(jià)的服務(wù)抽象。無(wú)論選擇哪一個(gè)對(duì)當(dāng)前任務(wù)來(lái)說(shuō)都是很好的服務(wù)抽象。
業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)是由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖以圖形方式指定的，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖顯示其狀態(tài)、狀態(tài)間可能的轉(zhuǎn)移和觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件，以及作為結(jié)果的操作。圖 2 是一個(gè)表示 PurchaseOrder 的簡(jiǎn)單狀態(tài)機(jī)的流程圖。
圖 2. 表示訂購(gòu)單的業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)
節(jié)點(diǎn)（矩形）表示 PurchaseOrder 的可能狀態(tài)，可以是 Created、Ready、InApproval、Purchased、Canceled、Shipped、Delivered 或者 Archived。弧線（箭頭）表示可能發(fā)生的事件，導(dǎo)致 PurchaseOrder 從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)狀態(tài)。
業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)可以通過(guò) BPEL 流程來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果這樣的話，事件就僅僅是 Web 服務(wù)描述語(yǔ)言 (WSDL) 所描述的流程的 portType 上的操作。當(dāng)前狀態(tài)（存儲(chǔ)在一個(gè)變量中）決定了哪些事件（操作）是活動(dòng)的。如果調(diào)用者試圖調(diào)用無(wú)效的操作，那么運(yùn)行時(shí)將拋出異常。您也可以查詢狀態(tài)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)來(lái)確定操作的有效性。
當(dāng)一個(gè)事件發(fā)生時(shí)（例如，當(dāng)調(diào)用一個(gè)操作或者定時(shí)器超時(shí)的時(shí)候），狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換到新的狀態(tài)并執(zhí)行與這個(gè)轉(zhuǎn)換相關(guān)聯(lián)的動(dòng)作（例如調(diào)用操作或者方法）。在圖 2 中，轉(zhuǎn)移是通過(guò)帶有事件注釋的弧線、可選的條件以及將要執(zhí)行的動(dòng)作來(lái)反映的。轉(zhuǎn)移只在其相關(guān)聯(lián)的條件為真時(shí)才執(zhí)行。在狀態(tài)進(jìn)入和退出時(shí)可能執(zhí)行其他動(dòng)作。在圖 2 中，處于 Ready 狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)具有兩種可能的事件（已啟用的操作）：purchase 和 Cancel。對(duì)于 purchase 操作來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)可能的條件：要么需要審批，要么不需要審批。
當(dāng)調(diào)用者調(diào)用購(gòu)買操作時(shí)，業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)框架執(zhí)行以下操作：
- 確定操作對(duì)于當(dāng)前狀態(tài)是否有效。
- 執(zhí)行狀態(tài)的退出動(dòng)作（如果存在的話）。
- 計(jì)算與該事件相關(guān)聯(lián)的所有轉(zhuǎn)移的條件。假定對(duì)于此次購(gòu)買需要審批，就選擇轉(zhuǎn)移到
InApproval 狀態(tài)，而忽略到 Purchased 狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。
- 執(zhí)行與該轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)的動(dòng)作，在本例中即
doApprovalAction()。例如，這個(gè)操作可能發(fā)送電子郵件給銷售經(jīng)理或者簡(jiǎn)單地調(diào)用另一個(gè) SOA 組件（如 BPEL 流）上的操作。
- 進(jìn)入新的
InApproval 狀態(tài)。
- 執(zhí)行新的狀態(tài)的進(jìn)入動(dòng)作（如果存在的話）。
您可以使用 Rational/WebSphere 工具套件的可視化業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)編輯器來(lái)創(chuàng)建業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)。這個(gè)工具以類似的方式處理業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)和業(yè)務(wù)流程：它們可以具有相同的外部服務(wù)關(guān)系，并且它們的測(cè)試和部署環(huán)境完全相同。
總結(jié)
IBM 用于 SOA 的編程模型提供了若干構(gòu)造新的面向服務(wù)的應(yīng)用程序或者將現(xiàn)有的應(yīng)用程序組合成服務(wù)框架的方法。本文重點(diǎn)介紹了使用業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言的業(yè)務(wù)編排方法，它與調(diào)用傳統(tǒng)的過(guò)程性編程中的子例程相似，增加了對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的工作和并行工作的支持。業(yè)務(wù)狀態(tài)機(jī)是另一個(gè)編程模型構(gòu)件，它可以用 BPEL 來(lái)表示。沒(méi)有哪種方法是更好的。選擇最適合當(dāng)前問(wèn)題的方法。后續(xù)的文章將介紹其他組件類型，它們是 SOA 開發(fā)人員的常備工具。