Business Process Management und Workflow-Technologie

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1 Business Process Management und Workflow-Technologie

2 Dezember 2006 Der vorliegende Text darf für Zwecke der Vorlesung Business Process Management und Workflow-Technologie des Autors vervielfältigt werden. Eine weitere Nutzung bedarf der schriftlichen Einverständnis des Autors. Copyright International Business Machines Corporation 2001,2006. Alle Rechte vorbehalten.

3 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis v Vorwort vii Literaturverzeichnis ix Kapitel 1. Einführung Die Systemarchitektur Von der Modellierung zur Ausführung eines Prozesses Wer macht was Schritte zur Erstellung eines lauffähigen Workflows Die Bearbeitung einer Process Instance....3 Grundlegende Elemente eines Workflow-Modells..3 Die wichtigsten Komponenten eines Workflow-Systems Aufgaben Kapitel 2. Entwicklungsschritte von Workflow-Systemen bei der IBM FlowMark MQ Workflow, später WebSphere MQ Workflow..5 WebSphere Process Server Aufgaben Kapitel 3. Wichtige Eigenschaften eines Workflow-Systems Activities Basic Activities Structured Activities Variablen Navigation Scopes Personen in einem Workflow-System Example: An Organizational Model integrated into a Workflow System Die Zuweisung von Activities an Personen...13 Separate Staff-Datenbank Personen bei WebSphere Process Server BPEL und Web Services Verwendete Protokolle bei Web Services Welche Probleme versuchen Web Services-Protokolle zu lösen? WS-BPEL (Web Services Business Process Execution Language) als Teil der Web Services Protokolle Correlation Sets Invoke eines Web Services Definition eines Web Services, einfacher Fall..20 Definition eines Web Services, Optionen Audit Trail Informationsbedürfnisse von Anwendern Suche nach einem Vorgang Auswertungen über den Audit Trail Überwachung von Business-Zielen Informationsbedürfnisse auf IT-Ebene Error Log IT-orientierte Statistik, Monitoring Verwaltung von Systemresourcen Hilfen zur Fehlersuche Aufgaben Kapitel 4. Allgemeine Aspekte eines Workflow-Systems Drei Dimensionen Kategorien von Workflow Kriterien eines Geschäftsprozesses Ändern von Geschäftsprozessen Abgrenzung von Business Process Reengineering zur Geschäftsprozessoptimierung Ansätze für eine Geschäftsprozessoptimierung..30 Beispiel der Optimierung des Geschäftsprozesses Scheckeinreichung Phasen der Geschäftsprozessoptimierung...32 Kapazitätsplanung Aufgaben Kapitel 5. Services und Techniken, die von einem Workflow-System verwendet werden Relationales Datenbanksystem Tabellen als Strukturierungsmittel von Daten..35 Trennung des Anwendungsprogramms von den Zugriffspfaden zur Datenbank Transaktionen Verteilte Transaktionen Two Phase Commit Messages und Queues Message Queueing als Alternative zu einer verteilten Transaktion Architektur eines Servers Ablauf einer Servertransaktion Verkettete Transaktionen Kennzeichen einer verketteten Transaktion...44 Prozessnavigation als verkettete Transaktion..45 Businesstransaktionen Compensation Spheres Ersatzlösung für verteilte Transaktionen Transaktionen im WebSphere Process Server...49 Microflows Macroflows Weitere BPEL-Konstrukte RepeatUntil ForEach Event Handler von Scopes und Prozessen...50 Compensation Handler Faults Fault Handler Copyright IBM Corp. 2001,2006 iii

4 Termination Handler Default Handler in BPEL Aufgaben Kapitel 6. Von 1-tier zu n-tier Systemen 53 Klassische Großrechnersysteme Client-Server Systeme Clients als Integrationsplattform Middleware Application Server Kapitel 7. Middleware: Standards und Produkte RPC (Remote Procedure Call) TP-Monitore (Transaction Processing) Object Broker Message Queueing Message Broker J2EE Net Workflow Vertikale Standards Aufgaben Kapitel 8. Technik und Implementierung eines Workflow-Systems Unicode Quiz Basics Darstellung Leitlinien zur Strukturierung Das Interface zur Datenbank Verwendete Funktionen des Datenbanksystems 67 Database Access Layer TOM (Tiny Object Manager) Staff Resolution Regressiontest Definition einer Sprache als Teil der Implementierung von Software Interpreter, Compiler Eigenentwicklung versus Benutzung eines Tools..73 Kapitel 9. Lifecyle von Software Hype Cycle Technischer Auslöser Wachstumsphase Konsolidierung, Migration Kapitel 10. Kommerzielle Softwareentwicklung, Open Source und Standards Mitarbeiter Benutzer Softwarelieferanten Kapitel 11. Übungsaufgaben Index iv Business Process Management und Workflow-Technologie

5 Abbildungsverzeichnis 1. Diagramm des Prozesses in einem graphischem Modellierungstool: Die Interfaces der Workflow-Engine: Die Modellierungsebenen von Geschäftsprozessen N-Tier Architektur Das Datenmodell eines Workflow-Systems 9 6. Navigation The entity-relationship diagram for staff data Kontext einer Staff Resolution Online-Zugriff auf Staff Datenbank Offline-Zugriff auf Staff Datenbank Struktur einer SOAP Message Abfolge bei der Verwendung eines WebServices über UDDI Registry Definition der Interfaces Verwendung eines Correlation Sets Die Dimensionen von Workflow Eine Klassifikation von Workflow Orginaler Prozess Scheckeinreichung Verbesserter Prozess Scheckeinreichung Eine erfolgreiche Transaktion Eine Transaktion, bei der ein Fehler zum Abbruch der Transaktion führt Die Beteiligten einer verteilten Transaktion Die Statusübergänge beim Transaction Coordinator Die Statusübergänge beim Resource Manager Verteilte Transaktion, an der ein Datenbanksystem und ein Messagingsystem teilnimmt Asynchrone verteilte Transaktionen mit Messaging Synchrone verteilte Transaktion Pro Client ein Prozeß Pro Clientrequest ein Prozeß Ein Prozess bearbeitet alle Clientrequests Ablauf einer Servertransaktion Zur Illustration der Navigation Transaktionsgrenzen bei der Navigation durch einen einfachen Prozess Reisebuchung mit Konsistenzbedingung als Workflow Kompensation explizit modelliert Kompensation implizit durch Compensation Sphere Aufruf eines Programms ohne Transaktionssicherheit Sicherer Aufruf einer Program Activity Die Komponenten einer Anwendung Die Struktur eines 1-tier Systems Die Struktur eines 2-tier Systems (Client-Server) Clients als Integrationsplattform Middleware als Integrationsplattform Thin clients und Application Server Die Code-Ebenen beim Datenbankzugriff Der Tiny Object Manager Aufrufhierarchie Staff Resolution Copyright IBM Corp. 2001,2006 v

6 vi Business Process Management und Workflow-Technologie

7 Vorwort Dieser Text ist Teil des Skripts zur Vorlesung Workflow, Business Process Management von Dr. Andreas Wickenhäuser in Jena. Das Skript gibt nicht den vollständigen Stoff der Vorlesung wieder. Ein Mitschrieb ist während der Vorlesung für den erfolgreichen Abschluß der Prüfung notwendig. Folgende Vorlesungstermine sind geplant (jeweils 10:00-13:15 Uhr mit 15 Minuten Pause im Raum SR224 CZ3): (Achtung, hier ist der 14-tägige Rythmus unterbrochen) Prüfungstermin: Inhalt: Workflow, Business Process Management wird in den verschiedenen Facetten vorstellt: die Technologie selbst und verwendete Basistechnologien, wie wird dies eingesetzt, Integrationsaspekt, Legacy Software. Dr. Andreas Wickenhäuser Geboren 1961 in Stuttgart, verheiratet, zwei Kinder Diplomstudium Mathematik und Informatik an der FernUniversität Hagen Mitarbeit in einer Softwarefirma für Apothekensysteme Promotion in Mathematik an der FernUniversität Hagen Mitarbeit bei der IBM Mitarbeit bei der Entwicklung von Workflow-Software Dozententätigkeit Telefon: (Geschäft), (privat) Internet: Copyright IBM Corp. 2001,2006 vii

8 viii Business Process Management und Workflow-Technologie

9 Literaturverzeichnis Neben dem Vorlesungsskript empfehle ich die Verwendung eines Buches wie Production Workflow.Die meisten hier aufgeführten Bücher gehen in ihrem Gebiet weit über den Umfang der Vorlesung hinaus und sind als weiterführende Literatur gedacht. Gustavo Alonso, Fabio Casati, Harumi Kuno, Vijay Machiraju: Web Services Springer Verlag 2004, 350 Seiten. Beschreibt Konzepte und Architektur sowohl von Web Services als frühere Beispiele von Middleware. Ohne auf die technischen Details der einzelnen Produkte einzugehen wird hier die Entwicklung der Software hin zu den Web Servies beschrieben. BPEL V2.0 Standard Für ein Standard-Dokument recht gut lesbar mit Beispielen. Die Version des Autors ist vom : tc_home.php?wg_abbrev=wsbpel William Crawford, Jonathan Kaplan: J2EE Design Patterns O Reilly 2002, 350 Seiten. Andreas Gadatsch: Management von Geschäftsprozessen Vieweg 2001, 239 Seiten. Betrachtet Geschäftsprozesse und Workflow von der Anwenderseite aus. Der Schwerpunkt des Buches liegt in der Analyse und Beschreibung von Geschäftspozessen. Ulrike Hammerschall: Verteilte Systeme und Anwendungen Pearson Studium 2005, 208 Seiten. Ist im ersten Teil eine systematische Einführung in das Thema. Im zweiten Teil werden aktuelle Produkte und Standards vorgestellt wobei hier weniger technische Details im Vordergrund stehen sondern versucht wird, die Architektur dieser Produkte vorzustellen. Vorgestellt werden neben anderen: Web Services, J2EE,.Net. Frank Leymann, Dieter Roller: Production Workflow, Concepts and Techniques Prentice-Hall 2000, 479 Seiten. Betrachtet vor allem die technische Seite eines Workflow-Systems. Das Buch ist aus der vor-bpel Zeit, das heißt die Nomenklatur basiert nicht auf BPEL und nicht alle BPEL-Konstrukte sind hier beschrieben. Jim Gray, Andreas Reuter: Transaction Processing: Concepts and Techniques Morgan Kaufmann 1993, 1070 Seiten. Standardwerk über Transaktionen und Transaktionsmanager. Obwohl das Buch älter ist und moderne Internet-Applicationserver hier nicht beschrieben sind, gibt dieses Buch viele Einblicke sowohl von der Anwendungsseite als bei den technischen Details in dieses Thema. Dieter Masak: Legacysoftware Springer 2006, 433 Seiten. Im Mittelpunkt dieses Buches steht die gewachsene Softwarelandschaft von größeren Organisationen. Neben dem Status wird analysiert, wie sich diese über die Zeit entwickelt hat. Das Buch enthält auch einen Überblick über verwendete Softwarearchitekturen. Interessant an dem Buch ist, dass die Perspektive dieses Buches selten ist in einer Branche, bei der aktuelle oder zukünftige Architekturen im Mittelpunkt stehen und alte und bewährte Softwaresysteme oft nur als Ausgangspunkt einer Migration gesehen werden. IBM Redbooks Weitere Literatur zu WebSphere und MQSeries Workflow und anderen Produkten der IBM. Frei erhältliche Bücher im pdf-format. Meistens wird beschrieben, wie mit den konkreten Produkten ein Anwendungsproblem gelöst werden kann. Die zugrunde liegende Architektur wird weniger beschrieben. Siehe unter Robert Orfali, Dan Harkey, Jeri Edwards: Client/Server Survival Guide 1999, 760 Seiten. Unterhaltsame und informative Einführung in verteilte Anwendungen, Themen sind: Datenbanken, verteilte Transaktionen, verteilte Objekte. Gibt Copyright IBM Corp. 2001,2006 ix

10 auch eine Übersicht über das aktuelle Marktgeschehen in diesen Bereichen. Andrew S. Tanenbaum, Maarten van Steen: Distributed Systems Prentice Hall 2002, 800 Seiten. Gut lesbare Einführung in dieses Gebiet, der Schwerpunkt liegt eher auf den grundliegenden Prinzipien statt auf aktuell vorhandenen Produkten. WebSphere Integration Developer und Process Server InfoCenter Dokumentation zum Process Server: integration/wid/library/ x Business Process Management und Workflow-Technologie

11 Kapitel 1. Einführung Zur Einführung dient der folgende Prozess: Ein Onlineversandhaus hat folgenden Bestellprozess: Abbildung 1. Diagramm des Prozesses in einem graphischem Modellierungstool: Receive Der Kunde erstellt mit einer Web-Applikation die Bestellung. Wenn er sie abgeschlossen hat, wird mit dem Receive der Daten ein neuer Prozess gestartet. Reservierung Die Bestellung wird in einer Datenbank gespeichert, die bestellte Ware wird reserviert, die Bestellung erhält eine Nummer. Copyright IBM Corp. 2001,2006 1

12 Zahlungsweise Die Bonität des Kunden wird abhängig von der Zahlungsweise geprüft. Der Zahlungsvorgang kann eingeleitet werden. Versand Der Versand bearbeitet die Bestellung, die Ware wird abgeschickt. Warten Der Prozess wird für einige Tage angehalten, bis ein Geldeingang zu erwarten ist. Bestätigung schicken Eine wird an den Kunden geschickt. Geldeingang prüfen Je nach Zahlungsweise wird der Geldeingang geprüft. Inkasso Falls die Rechnung nicht vollständig beglichen ist, wird eine Mahnung geschickt. Die Systemarchitektur Web Frontend Internet Mail Web Frontend Intranet Workflow Engine Versand Buchhaltung Bestell, Artikel DB Abbildung 2. Die Interfaces der Workflow-Engine: Dieses Beispiel erläutert die folgenden Schlagworte: Workflow Die Bearbeitung eines Geschäftsvorfalls (Process Instance) nach vorgegebenen Regeln. Dieser Begriff wird oft verwendet, wenn die einzelnen Schritte (Activities) von Personen ausgeführt werden. Enterprise Application Integration (EAI) Die Integration von Anwendungen, damit Geschäftsprozesse effizient bearbeitet werden können. Business Process Management (BPM) Ähnliche Bedeutung wie Workflow. Meint aber auch die Überwachung und Steuerung von Geschäftsprozessen. 2 Business Process Management und Workflow-Technologie

13 Von der Modellierung zur Ausführung eines Prozesses Wer macht was Business Modeling Workflow Modeling Function Programming Management, Consultant WF Specialist Programmer Abbildung 3. Die Modellierungsebenen von Geschäftsprozessen Schritte zur Erstellung eines lauffähigen Workflows 1. Definition der Prozessmodelle und anderer Daten mit einem Modellierungstool. 2. Codierung oder Integration der von den Activities ausgeführten Programme. 3. Definition der Personen und ihrer Relationen im System. Ein ausführbares Prozessmodell wird Process Template genannt. Die Bearbeitung einer Process Instance 1. Mit einer Receive-Activity wird ein neuer Prozess gestartet, es wird also eine neue Process Instance erzeugt. 2. Eine Activity kann automatisch oder manuell (durch eine Person) ausgeführt werden. Wenn eine zuständige Person eine manuelle Activity gestartet hat, diese kann dann nicht mehr von einer anderen Person gestartet werden. 3. Nach Abschluß der Activity wird nach den Regeln des Prozess Templates weiternavigiert. 4. Der Prozess ist beendet, wenn keine Activity mehr gestartet werden kann oder eine Terminate-Activity erreicht wird. Grundlegende Elemente eines Workflow-Modells Process Template Definiert, wie ein Vorgang (Process Instance) zu bearbeiten ist. Das Process Template kann als Graph dargestellt werden. Die Knoten sind Activities und die Kanten definieren den Kontrollfluss. Process Instance Beschreibt den aktuellen Zustand eines Vorgangs. Activity Ist eine Ausführungseinheit eines Prozesses. Activities können weitere Activities enthalten ähnlich wie bei Blöcken in Programmiersprachen. Link Definiert zeitliche Abhängigkeiten zwischen den Activities. Work Item Ein Work Item repräsentiert eine startbereite Activity für eine zuständige Person. Kapitel 1. Einführung 3

14 Worklist In der Worklist (auch Todo-List) sind die Work Items einer Person zusammengefaßt. Work Items können z.b. gestartet werden. Die wichtigsten Komponenten eines Workflow-Systems Abbildung 4. N-Tier Architektur Aufgaben 1. Die folgenden Daten werden bei Process Instances oder Process Templates benötigt. Überlegen Sie, welche dieser Daten Bestandteil der Template-Datenstrukturen sind und welche Bestandteil der Instance-Datenstrukturen sind. Bei unklaren Fällen versuchen Sie diese zu präzisieren und dann zuzuordnen: a. Die Zeiten, zu denen einzelne Activities ausgeführt wurden. b. Informationen über die zeitliche Abhängigkeit der Ausführung von Activities. c. Typ und Werte der Daten, die zwischen den Activities ausgetauscht werden. d. Name eines Prozesses. 4 Business Process Management und Workflow-Technologie

15 Kapitel 2. Entwicklungsschritte von Workflow-Systemen bei der IBM FlowMark Zur Zeit exisitiert die dritte Generation von Workflow-Systemen bei der IBM. Dieses Kapitel skizziert diese Entwicklung aus der Sicht des Autors. Der Autor hat in verschiedenen Funktionen an allen drei Produkten gearbeitet. Um 1990 wurde die Entwicklung des ersten IBM-Workflowsystems gestartet. Kennzeichen v Basierend auf TCP/IP als Kommunikationsprotokoll v C++ APIs v Daten wurden in objektorientierter Datenbank ObjectStore gespeichert v Anforderungen an die Runtime bezüglich Stabilität und Performance wurden nicht von Anfang an erfüllt. Das Produkt hatte bei der IBM keine Vorgänger, daher musste das Ökosystem des Produktes über die Jahre erst aufgebaut werden: v Vertrieb v Presales, das ist Unterstützung des Vertriebs in technischen Fragen v Service, die Infrastruktur zur Behandlung von Fehlern bei Kunden v Business Partner mit Services und Add-on Produkten MQ Workflow, später WebSphere MQ Workflow WebSphere Process Server Die Entwicklung startete Schwerpunkt war die Runtime. Die Modellierungskomponente wurde wenig weiterentwickelt. Kennzeichen v Messagingproduct MQSeries als Kommunikationsprotokoll v C API zuerst als Basis, Java wird im Laufe der Zeit zusammen mit der WebSphere Integration wichtiger v DB2 und Oracle als relationale Datenbank verwendet Wie bei Flowmark war weiterhin der Aufbau der Infrastruktur notwendig. Einige Businesspartner wurden aufgekauft und in die IBM integriert, z.b. Holosofx, eine Firma die sich auf Modellierung und Monitoring von MQ Workflow spezialisiert hat. Kennzeichen dieser Phase waren: v Umsatzwachstum bei MQWF über Jahre hinweg zwischen 30%-100% v Bezüglich Stabilität und Performance hat MQWF bald FlowMark weit überflügelt Die Entwicklung startete 2000, als Erweiterung des Application Servers WebSphere von IBM. Kennzeichen v WebServices, SOA als Kommunikationsprotokoll, J2EE Integration v Modellierungskomponente über Eclipse-Plugins realisiert Copyright IBM Corp. 2001,2006 5

16 v Die ersten Jahre waren geprägt durch Architekturänderungen, z.b. werden die Prozesse jetzt mit BPEL, einem offenen Standard, defineirt. v Komplexe Entwicklungsorganisation mit mehreren IBM Lokationen, Produkt hat breiten Funktionsumfang v Das Produkt profitiert einerseits von der gewachsenen Infrastruktur der Vorgängerprodukte und der hohen Publizität von WebSphere. Aufgaben 1. Was ist Ihrer Meinung nach ein roter Faden, eine Tendenz, die bei beiden Generationswechseln zu erkennen ist? 2. Die verschiedenen Produktcharakteristika spiegeln sicherlich auch die Zeit wieder, in denen diese Produkte entwickelt wurden. Nennen Sie Produktcharakteristika, die in diesem Sinne typisch für die entsprechende Zeit war. 6 Business Process Management und Workflow-Technologie

17 Kapitel 3. Wichtige Eigenschaften eines Workflow-Systems Teile der Vorlesung beruhen auf dem BPEL-Standard, definiert von OASIS (www.oasis-open.org, zuständig ist das Web Services Technical Comittee). Die aktuelle Version ist 2.0, welche fast fertiggestellt ist. Activities Basic Hier werden die einzelnen Schritte eines Prozesses ausgeführt. Activities werden in Basic Activities und Structured Activities eingeteilt. Im Skript wird hauptsächlich die BPEL-Terminologie verwendet. Wenn die in WPS übliche Bezeichnung davon abweicht, wird diese manchmal mit (WPS:...) genannt. Activities Empty activity (WPS: empty action activity) Use this activity as an undefined object to act as a placeholder within your process. You might do this if you were designing a process that you expected somebody else to implement, or if you were trying to synchronize the activities within a parallel activity that are executed concurrently Invoke activity Use this activity to perform an operation on the implementation of a specific partner. Operations can be either one-way (asynchronous) or request/response (synchronous). Receive activity The receive activity waits for external input, and channels it into the process. Based on the message it receives, it determines the appropriate activity to execute next. Reply Assign activity Use this activity in a synchronous (request/response) operation to return the output or fault to the partner that initiated the operation. This activity specifies the same partner implementation as the corresponding receive activity. A reply is always sent to the same partner from which a message was previously received. activity Use this activity to copy some form of information from one part of your process to another. For example, it could be used to update the values of your variables or partner links. Human task activity (WPS only) Use the human task activity to send a process-related task out to a human for completion. This activity is used in conjunction with the human task editor. Snippet activity (WPS only) Use this activity to compose Java code and thereby insert custom behavior into your process. Wait activity Use this to stop the process for a specified period of time. You configure this activity either by telling it how long it should hold up the process, or by specifying when it has waited long enough. Copyright IBM Corp. 2001,2006 7

18 Exit activity (WPS: terminate activity) Use this activity to halt the execution of a process. When used, all activities that are currently active are halted without any fault handling or compensation behavior. In each of these cases, when the terminate activity has been invoked, its own fault handler is executed. Throw activity Use this activity to signal an internal fault. In defining the properties of this activity, you can specify a name and a message in the properties area of the process editor. These details can then be passed onto a fault handler that presumably is configured to deal with this kind of exception. Re-throw activity Use this activity to forward a fault from inside a fault handler. Compensate activity Use this activity within a scope s fault or compensation handler to invoke a specific compensation handler within the scope. Structured Activities If activity (WPS: choice activity) This activity contains other activities that are organized onto individual control paths. During execution, the choice activity evaluates the conditions on two or more of the paths, and follows the appropriate one. You can embed as many paths as you want, each containing one case element followed by any other activities that are necessary. During execution, the first path that evaluates to true is followed. If none evaluate to true, then the otherwise path is chosen. Pick activity (WPS: receive choice activity) During execution, this activity halts the process in order to listen, and then follows the control path that is appropriate to the first message it receives. The decision about which path to follow is made by the first activity in that path, which is either a receive element or a timeout element. While loop activity This activity repeats one or more activities as long as specific success criteria or conditions are being met. If the condition that leads to the activity evaluates to false, then none of the activities within will be executed. Sequence activity Use this activity to nest a series of activities into your process that will be executed in the order in which they are placed. Execution returns to the business process when the last activity within the nest has completed. Flow activity (WPS: parallel activity) Use this activity to nest other activities that will execute concurrently. This activity contains other activities separated into individual control paths that are dictated by links and transition conditions. You can embed as many paths in the activity as you want, and they will all be executed simultaneously Activities haben im wesentlichen folgende Eigenschaften: Startbedingung Die Activity kann gestartet werden, wenn mindestens ein eingehender Link wahr ist oder wenn alle Links wahr sind. Hat eine Activity keine eingehenden Links, so wird diese Prüfung übersprungen. 8 Business Process Management und Workflow-Technologie

19 Binding 1. Wie und wo wird das Programm aufgerufen und ausgeführt? Das Spektrum reicht von einer Java Funktion bis zum Aufruf eines Web-Services über das Internet. 2. Gibt es Benutzerinteraktion in der Activity? 3. Werden Standardprotokolle unterstützt oder gibt es propriätäre Elemente? Staff Resolution Hier kann bestimmt werden, bei wem diese Activity als Item in der Workliste erscheint, wer diese Activity also starten kann. Escalation Wenn eine Activity zu lange nicht abgeschlossen wird, kann einfach weiternavigiert werden. Damit können zeitliche Abhängigkeiten modelliert werden. Variablen Bei der Bearbeitung einer Prozessinstanz fallen im allgemeinen Daten an, die Abbildung 5. Das Datenmodell eines Workflow-Systems gespeichert werden müssen. Abhängig von diesen Daten sind dann später Entscheidungen zu treffen oder die Daten beeinflussen die Ausführung von späteren Activities. Üblicherweise wird ein Prozess durch eine Receive-Activity gestartet. Am Ende kann eine Reply-Activity stehen. Activities können auf Variablen zugreifen und diese verändern. Assignactivities können definiert werden, mit denen die Daten zwischen den Variablen kopiert werden. Variablen sollten im wesentlichen Referenzen enthalten. Werden beispielsweise in einer Versicherung eingehende Briefe gescannt und dann mit Workflow bearbeitet, so sollten diese Briefe dann in einem Imagingsystem gespeichert sein. Variablen enthalten dann einige Schlüsseldaten wie Kundenname und Kundennummer sowie Referenzen auf die entsprechenden Dokumente in dem Imagingsystem. Die Activities können dann diese Referenzen auflösen und dem Sachbearbeiter die zur Bearbeitung des Vorgangs notwendigen Dokumente vorlegen. Eigenschaften des Datenmodell eines Workflow-Systems Kapitel 3. Wichtige Eigenschaften eines Workflow-Systems 9

20 Datentypen Die verwendbaren Datentypen können fest vorgegeben sein oder über Schnittstellen frei definierbar sein. Lokalität Innerhalb eines Prozesses können die Variablen lokale oder globale Gültigkeit haben. In BPEL kann Lokalität über Scopes definiert werden. Persistenz Wie der Prozessstatus überhaupt kann der Variablenwert persistent sein, also z.b. in einer Datenbank gespeichert sein. Sichtbarkeit Variablen enthalten oft Daten wie Kundennummern, Auftragsnummern, Termine. Queries über die Prozessinstanzen mit Filter- oder Ordnungskriterien für diese Daten sind oft sinnvoll. Auch die Speicherung dieser Daten mit Auditevents (siehe Audit Trail auf Seite 21) zu dieser Prozessinstanz kann sinnvoll sein. Navigation Die Reihenfolge der Bearbeitung der Activities wird durch Links bestimmt. Die Transition Condition: Zusatzprüfung=1 A C B D OR E Exit Condition: rc=1 Abbildung 6. Navigation wesentlichen Regeln der Navigation sind: 1. Die Links bilden einen gerichteten azyklischen Graphen. 2. Activities ohne eingehenden Links können gleich gestartet werden. 3. Ist eine Activity beendet, werden alle Links, die von dieser Activity ausgehen, bearbeitet. Dabei wird die Transition Condition des Links ausgewertet. Ist sie False, werden alle daraus folgenden Links, die sicher nicht mehr gestartet werden können, mit False gekennzeichnet (Dead Path Elimination).Ist die Transition Condition gleich True, so wird die Zielaktivität des Linkss in einem nächsten Schritt überprüft. 4. Ändert sich bei einer Activity der Status eines eingehenden Links, wird überprüft, ob alle eingehenden Links true oder false sind. Ist dies der Fall, so wird die Start Condition ausgewertet. 5. Bei der Start Condition kann die Bedingung angeben, unter der die Activity gestartet werden kann. Dies kann z.b. sein: Alle eingehenden Links sind wahr oder mindestens einer. 10 Business Process Management und Workflow-Technologie

21 6. Eine Prozessinstanz ist dann beendet, wenn eine Terminateactivity gestartet wird oder alle Activities beendet wurden oder endgültig nicht bearbeitet wurden. Scopes Scopes definieren einen Kontext, in dem die im Kontext definierten Objekte ihre Gültigkeit haben. Ein Scope enthält eine Activity. Ist diese Activity eine strukturierte Activity, kann sich im Scope ein komplexer Teil des Prozesses befinden. Scopes können geschachtelt sein, der Prozess selbst hat auch die Funktion eines Scopes. Lokalität gilt für folgende Objekte, die zum Teil erst später im Skript besprochen werden: v Variablen v Partner Links v Correlation Sets v Event Handler v Fault Handler v Compensation Handler v Termination Handler Personen in einem Workflow-System Funktionen, die mit Personen verknüpft sind, sind nicht in BPEL spezifiziert, das folgende Kapitel stellt proprietäre Funktionen von WebSphere Process Server vor. Es gibt eine Vorstufe eines Standards, BPEL4People, welche IBM gemeinsam mit SAP erarbeitet hat. Bezüglich Personen gibt es zwei Aspekte: Authentication, Authorization Staff Wie in jedem größerem Softwaresystem muss jede Person, die mit dem System arbeitet, identifiziert (authenticated) werden und die Berechtigungen (authorizations) dieser Person müssen definiert werden können. Zum Beispiel soll zwischen Administratoren mit weitgehenden Rechten und normalen Benutzern mit eingeschränkten Rechten unterschieden werden können. Beim WebSphere Process Server wird Authentication und Teile der Authorization durch den zugrundeliegenden Applicationserver (WebSphere Application Server) übernommen. Resolution Diese Workflow-spezifische Funktion hat als Aufgabe die Bereitstellung von Personen-spezifischen Worklists. Example: An Organizational Model integrated into a Workflow System Kapitel 3. Wichtige Eigenschaften eines Workflow-Systems 11

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