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1 BPEL Business Process Execution Language Andre Rein FH-Giessen-Friedberg Serviceorientierte Architekturen 21. August 2010

2 Dieses Dokument behandelt die Sprache WS-BPEL im Rahmen einer schriftlichen Ausarbeitung eines Vortrages. Nach einer kurzen Einführung, die den aktuellen Entwicklungsstand der Spezikation und einem geschichtlichen Abriss der Entwicklung beschreibt, wird auf Probleme bezüglich der Notation von Prozessmodellen eingegangen. Dabei wird neben BPEL auch die Modellierungssprache BPMN kurz behandelt. Die Einführung wird abgeschlossen mit der Betrachtung von Versionsunterschieden zwischen BPEL 1.1 und 2.0. Das anschlieÿende Kapitel behandelt die Orchestrierung von Geschäftsprozessen und soll Probleme verdeutlichen und Lösungen anbieten, wie die Modellierung von Geschäftsprozessen durchgeführt werden kann. Das anschlieÿende Kapitel beschreibt diverse Sprachelemente, die in BPEL verwendet werden. Grundlage für die Auswahl der Sprachelemente und des gezeigten Source-Codes, bildete die Demo die im Vortrag gezeigt wurde. Das letzte Kapitel beschreibt kurz die Probleme, die sich bei der Installation ergaben und zeigt welche Software für die Entwicklungsumgebung verwendet wurde. Zum Abschluss folgt eine kurze Zusammenfassung der Ausarbeitung und ein abschlieÿendes Fazit.

3 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Allgemeine Beschreibung von BPEL Orchestrierungsengines Geschichtliches Grasche Notation von BPEL-Prozessen BPEL und BPMN Versionsunterschiede 1.1 zu Orchestrierung von Geschäftsprozessen Problemstellung Lösungsansatz Orchestrierung Gruppen von Services Methoden bei der Orchestrierung Bottom-Up Top-Down Methoden-Mix Sprachelemente von WS-BPEL process partner links variables sequence/receive/reply assign / copy / concat wait Bearbeitung Demo 17 5 Abschluss Zusammenfassung Fazit

4 1 Einführung 1.1 Allgemeine Beschreibung von BPEL Die WS-Business-Process-Execution-Language (kurz und nachfolgend BPEL) ist eine XML basierte Sprache. Sie dient dazu, einzelne Webservices zu verbinden, um komplexe Geschäftsprozesse modellieren zu können. BPEL ermöglicht es, Interaktionen zwischen einzelnen Services zu erstellen und diese Interaktionen zu einem gröÿeren Ganzen zu verbinden. Man spricht hierbei auch von der sog. Orchestrierung von Webservices (engl. service composition). Der Prozess dieser Orchestrierung ndet überwiegend in Modellierungstools wie z.b. im freien Eclipse BPEL Designer und nicht auf Source Code Ebene statt. Zitat nach Thomas Earl: Although you likely will often be using a process modeling tool and will therefor not be required to author your process denition from scratch, a knowledge of WS-BPEL elements is still useful and often required. WS- BPEL modeling tools frequently make references to these elements and constructs, and you might be required to dig into the source code they produce to make further renements. [vgl. Thomas Earl, Service Oriented Architecture, S. 567] Die Ausführung des modellierten Codes erfolgt über eine sog. Orchestrierungs Engine. 1.2 Orchestrierungsengines Orchestrierungsengines sind unter anderem: Freie BPEL Engines jbpm Twister Open-Source BPEL Engines Apache ODE JBoss Riftsaw Kommerzielle BPEL Enignes Websphere Process Server Oracle BPEL Process Manager ActiveVOS 4

5 Microsoft Windows Workow Foundation SAP Exchange Infrastructure Es gibt noch viele weitere Engines, auf denen BPEL Prozesse ausgeführt werden können. Die Übersicht soll folglich nur verdeutlichen, dass um WS-BPEL ein sehr groÿer Markt zu sein scheint und es sich somit nicht (mehr) um ein Nischenprodukt handelt. Gerade bei den kommerziellen Engines ist gut ersichtlich, dass fast jeder namenhafte Hersteller, der im Groÿkundenbereich aktiv ist, eine eigene BPEL Engine zur Verfügung stellt. Zudem stellen viele kommerzielle Hersteller auch eigene Designer zur Verfügung, in denen die eigentlichen BPEL-Programme modelliert werden können. Genauer gesagt handelt es sich zumeist um vollständige Softwareprodukte, die von der Modellierung, über die Codegenerierung, bis zum Ausführen der eigentlichen Prozesse, alle Bereiche des Entwicklungsprozesses abdecken und gleichwohl eine Laufzeitumgebung zur Verfügung stellen, die in die vorhandene SOA Landschaft der Kunden integriert werden kann Geschichtliches Die Urfassung von BPEL entstand im Jahr 2002 unter dem Namen BPEL4WS 1.0. Dabei ist die Version 1.0 von BPEL4WS eine Zusammenführung und Weiterentwicklung von zwei vorher existierenden und konkurrierenden Sprachen. (Web Services Flow Language von IBM vs. XLANG von Microsoft). Im Mai 2003 entstand die Version 1.1 der BPEL4WS Spezikation unter der Mitarbeit von SAP und Siebel Systems. Diese Version führte zu einer breiteren und kommerziellen Unterstützung und die ersten Orchestrierungs Engines entstanden. Vorhergehend wurde die Spezikation im April an ein technisches Komitee der OASIS eingereicht, sodass ein oener und ozieller Standard entwickelt werden konnte. Im Jahr 2004 wurde sich auf einen neuen Namen geeinigt. Dieser Name folgt der Standardnamesgebung von XML Standards mit dem Prex WS-. Somit wird heute im Zusammenhang mit Versionen über WS-BPEL gesprochen. Im normalen Umgang wird zumeist auf das Prex gänzlich verzichtet und schlicht von BPEL gesprochen. Der Standardisierungsprozess von WS-BPEL wurde von OASIS im April 2007 abgeschlossen und gilt bis heute als der ozielle Standard. WS-BPEL 2.0 ist nicht kompatibel zu Version Grasche Notation von BPEL-Prozessen Es existiert keine Spezikation zur eigentlichen graschen Notation der einzelnen Sprachelemente von BPEL. Einige Hersteller verwenden somit Ihre eigene Notation um die Sprachelemente darzustellen. Dabei können die meisten BPEL-Konstrukte block-strukturiert dargestellt werden. Durch 5

6 diese mögliche Darstellungsform, können BPEL-Prozesse einfach in Struktogrammen dargestellt werden. Konkreter entstehen aus der Darstellung Diagramme, die in ihrer Darstellungsform an Nassi- Shneiderman-Diagramme erinnern. Eine weitere Möglichkeit zur Modellierung von BPEL-Prozessen bietet die Business-Process- Modeling-Notation (kurz BPMN) BPEL und BPMN Wie beschrieben kann BPMN als Darstellungsform von BPEL-Prozessen verwendet werden. Aber die alleinige Darstellungsform sagt noch nicht viel darüber aus, ob aus der Notation von BPMN auch funktionsfähige BPEL-Prozesse auf Source-Code-Ebene generiert werden können. Gerade bei der Code-Generierung aus BPMN zu BPEL existieren Probleme, die nachfolgend kurz beschrieben werden sollen. Ein Problem stellt die eigentliche Qualität des entstehenden BPEL-Source-Codes dar. In nahezu allen Fällen ist es zwar möglich konkreten Code direkt aus der BPMN Notation zu erstellen, jedoch bereitet es erhebliche Schwierigkeiten Code zu generieren, der von Menschen lesbar ist. Was die eigentliche Wartung des Codes in vielen Fällen sehr schwer, wenn nicht unmöglich macht. Im Code entsteht zwangsläug ein gewisser Overhead an Strukturen, der sich auf die Lesbarkeit und auf die Laufzeit der Programme auswirkt. Jedoch ist dies ein generelles Problem, das bei der Generierung von Source-Code aus komplexen Strukturen entsteht und wird sich somit kurzfristig nicht beheben lassen. Ein weitergehendes Problem ist die Synchronisation zwischen BPMN und BPEL über den kompletten Entwicklungsprozess aufrecht zu erhalten. Im Laufe des Entwicklungsprozesses werden sowohl an der Notation sowie auch konkret im BPEL-Prozess Änderungen vorgenommen. Die Schwierigkeit besteht nun darin, diese Änderungen vice-versa in der jeweiligen anderen Darstellung zu propagieren und darzustellen. Dabei ist es erheblich komplizierter nötige Änderungen im BPEL-Prozess wieder in BPMN darzustellen. Es ist unabdingbar den Source- Code des BPEL-Prozesses nur so zu verändern, dass diese Änderungen auch 1:1 in BPMN dargestellt werden können. Ansonsten wird eine Synchronisation zwischen BPEL und BPMN unmöglich Versionsunterschiede 1.1 zu 2.0 Hier werden nun einige Unterschiede zwischen BPEL Version 1.1 und 2.0 aufgelistet. Folgende Auistung zeigt drei Unterschiede, die zwischen den Versionen 1.1 und 2.0 in BPEL vorgenommen wurden. Eine gesamte Liste der Änderungen kann unter folgender URL eingesehen werden: 6

7 Leider fehlen zu fast allen Änderungen konkrete Angabe der Gründe, warum die Änderungen vorgenommen wurden. Neue Aktivitäten wurden eingefügt repeatuntil, validate, foreach, rethrow, extensionactivity, compensatescope Umbenannte Aktivitäten switch/case zu if/else umbenannt terminate zu exit umbenannt Nachrichten in Variablen lassen sich mit XPath ansprechen Syntax: $variable[.part]/location 7

8 2 Orchestrierung von Geschäftsprozessen Die Orchestrierung von Geschäftsprozessen stellt einen wesentlichen Aspekt dieser Ausarbeitung dar, da sie die Grundlage zur technischen Umsetzung mit WS-BPEL darstellt. Dieses Kapitel beschreibt nun einige Aspekte, die im Kontext dieser Arbeit wichtig sind. 2.1 Problemstellung In einer natürlichen Sprache scheinen manche Geschäftsprozesse trivial. Einem Leser, der eine Geschäftsprozess-Denition liest, die in einer natürlichen Sprache erstellt wurde, sollte, mit mehr oder weniger Aufwand, sehr schnell den Umfang und die einzelnen Bestandteile des Prozesses erkennen und wiedergeben können. Jedoch eignen sich natürliche Sprachen, von Natur aus leider nicht dazu, automatisiert verarbeitet zu werden. Auch macht es keinen Sinn, komplette Geschäftsprozesse, die eine Komposition der einzelnen Aktivitäten darstellen, in einem einzelnen Service zu verarbeiten, da auf die einzelnen Aktivitäten mit hoher Wahrscheinlichkeit, auch aus anderen Geschäftsprozessen, zugegrien werden muss. 2.2 Lösungsansatz Orchestrierung Eine wichtige Erkenntnis aus der Problemstellung ist, dass in aller Regel, Geschäftsprozesse aus mehreren unterschiedlichen Einzelaktivitäten bestehen, die in bestimmter Art und Weise miteinander verknüpft sind. Diese Verknüpfungen und Abhängigkeiten der einzelnen Aktivitäten, korrelieren mit dem Prozess der Orchestrierung eines Geschäftsprozesses in BPEL. Die einzelnen Aktivitäten, aus einem beschriebenen Geschäftsprozess, werden in einem ersten Schritt extrahiert und bilden die Basisaktivitäten, aus denen der Geschäftsprozess besteht. Aus ihnen kann nun, mit Hilfe der BPEL-Sprachelemente, der komplette Geschäftsprozess, durch Verknüpfungen und Bildung von Abhängigkeiten, modelliert werden. Als Resultat der Verknüpfung entsteht nun ein neuer Service, der sich in die SOA-Landschaft integrieren lassen sollte. Thomas Earl beschreibt die Orchestrierung im SOA Kontext folgend: Business process logic is at the root of automation solution. Orchestration provides an automation Model where process logic is centralized yet still extensible and composable. Through the use of orchestration, service-oriented oriented 8

9 solution enviroments become inherently 1 extensible and adaptive. Orchestration themself typically establish a common point of integration for other applications, which makes an implemented orchestration a key integration enabler.... For many enviroments, orchestration become the heart of SOA. [vgl. Thomas Earl, Service Oriented Architecture, S. 205f] Abbildung 2.1 zeigt die Beziehung zwischen Orchestrierung und anderen Komponenten, die unter SOA verwendet werden. business activity implement protocols defined in orchestration loose coupling composability interoperability reusability extensibility vendor diversity discoverability Quality of service can enable collaboration between Become process Participiants in choreography webservices Abbildung 2.1: Orchestrierung in Beziehung zu anderen Teilen von SOA 2.3 Gruppen von Services Es kann eine Einteilung in drei unterschiedliche Gruppen (Abstraktionsebenen) von Services vorgenommen werden. Services die konkreten Zugri auf Daten ermöglichen Diese Services bilden die unterste Abstraktionsebene und werden nur indirekt bei der Orchestrierung von Geschäftsprozessen verwendet In einem Beispiel könnte auf dieser Ebene der Zugri auf konkrete Datenbanken erfolgen. Es gibt somit Services, die z.b. Benutzerinformationen in unterschiedlichen Datenbanken anlegen können oder generell Abfragen an unterschiedliche Datenquellen realisieren. Diese Schicht dient dazu, die Kopplung des Gesamtsystems aufzubrechen. Spätere Ebenen sollen sich nicht mehr um konkrete Datenzugrie kümmern müssen. Es werden somit allgemeine Schnittstellen für übergeordnete Services zur Verfügung gestellt um den Zugri auf Daten zu ermöglichen. 1 von Natur aus 9

10 Services die komplexere Aufgaben erfüllen, in sich genommen aber kurzlebige Aktionen durchführen Diese Services arbeiten direkt mit den Services die den Zugri auf Daten zur Verfügung stellen. Sie verwenden die Services auf der untersten Ebene um ihre Aufgabe erfüllen zu können Ein Service auf dieser Ebene könnte z.b. eine Schnittstelle anbieten, die es ermöglicht einen konkreten Benutzer oder einen -Account im System anzulegen. Dazu verwendet er die Schnittstellen der untersten Abstraktionsebene, um diese Daten in einem Speicher abzulegen. Auch hierbei ndet wieder eine Entkopplung des Systems statt, da nicht mehr direkt mit Datenspeichern gearbeitet werden muss, sondern eine Schnittstelle für eine konkrete Aufgabenstellung angeboten wird. Kurzlebig bedeutet hierbei, dass es sich um Aufgaben handelt, die binnen einer kurzen Zeitspanne erledigt werden können. Services die komplette Geschäftsprozesse abbilden Diese Services verwenden nun die Services der mittleren Ebene um ihre Funktion zu erfüllen. Dabei können diese Services im Gegensatz zu untergeordneten Diensten auch langlebig sein. Ein kompletter Geschäftsprozess könnte z.b. das Anlegen eines neuen Mitarbeiters in einem Unternehmen darstellen. Dazu muss über die mittlere Ebene ein neuer Benutzeraccount und ein -Account angelegt werden. Es folgen beliebig weitere Services die aufgerufen werden, um den Mitarbeiter im Unternehmen anzulegen. Langlebigkeit von Services bedeutet hier konkret, dass es möglich sein muss, auf bestimmte Aktivitäten im Geschäftsprozess warten zu können. Um den gesamten Geschäftsprozess abbilden zu können, könnte es z.b. nötig sein, dass der Service auf eine manuelle Eingabe der Steuernummer wartet. Oder nach Ablauf von drei Monaten (nach Ablauf der Probezeit) automatisch das Gehalt erhöht oder den Urlaub anpasst. Um diese Geschäftsprozesse modellieren zu können, muss die Modellierungssprache Elemente bereitstellen um diese Abbildung, von langlebigen Prozesse, zu ermöglichen. Gerade diese Langlebigkeit macht es Notwendig, dass eine separate Abstraktionsebene für Geschäftsprozesse deniert wird. Auf den unteren Ebenen lassen sich langlebige Prozesse nicht so einfach abbilden, da es unter Umständen nicht möglich bzw. sinnvoll ist, eine Datenbankverbindung für mehrere Stunden/Tage/Wochen aufrecht zu erhalten. Somit ergeben sich für langlebige Geschäftsprozesse andere Anforderungen, die auf den untergeordneten Ebenen schlichtweg ausgeblendet werden können, da die Behandlung auf einer höheren Ebene bereitgestellt wird. 10

11 2.4 Methoden bei der Orchestrierung Bottom-Up Der Bottom-Up Ansatz arbeitet sich auf den drei beschriebenen Abstraktionsebenen von der untersten Ebene zur obersten vor. Dabei werden zuerst Services entwickelt, die den Zugri auf Daten bereitstellen. Wenn sich ein Unternehmen entscheidet, in irgendeiner Weise mit SOA zu beginnen, geschieht dies wahrscheinlich aus einem bestimmten oder konkreten Grund. Der natürliche Weg dabei ist, zuerst untergeordnete Services zu entwerfen, die nur generalisierte Schnittstellen bereitstellen, um den Datenzugri zu vereinheitlichen oder zu ermöglichen. Nach einiger Zeit entstehen nun nach und nach weitere Services der untersten Ebene. Nun möchte man diese Services miteinander verknüpfen, mit dem Ziel, komplexere Prozesse abzubilden, dabei entstehen nun Prozesse der beschriebenen zweiten Ebene. Sind dort genug Dienste vorhanden, um ganze Geschäftsprozesse abbilden zu können, können nun die Services dieser zweiten Ebene verknüpft bzw. orchestriert werden, woraus die Geschäftsprozesse als Services resultieren, die die oberste Anstaktionsebene darstellen Top-Down Der Top-Down Ansatz verfolgt nun den Weg, dass ein bestimmter vorgegebener Geschäftsprozess modelliert werden soll. Dabei werden die benötigten Services identiziert und implementiert, woraus die Services der mittleren Ebene entstehen. Aus diesen Services ergibt sich nun zwangsläug der Zugri auf Daten, die Services der untersten Ebene werden bei diesem Ansatz als letztes modelliert bzw. implementiert. Wahrscheinlicher ist jedoch das Vorgehen, dass die einzelnen Services der mittleren Ebene zuerst vollständig umgesetzt werden, dabei werden alle benötigten Serrvices eines einzelnen Prozesses zuerst und inklusive des Datenzugris fertig implementiert, bevor man den nächsten Service der mittleren Ebene modelliert. Somit stöÿt man im zweiten Schritt immer in die unterste Ebene vor. Nachdem der einzelne Service lauähig ist, wird der nächste Service modelliert Es entstehen dann sukzessiv alle Dienste der mittleren Ebene Methoden-Mix In der Praxis ergeben sich unterschiedliche Szenarien, die diese Modelle miteinander kombinieren. Beide Modelle schlieÿen sich auf längere Zeit betrachtet nicht aus, sondern ergänzen sich. Womöglich ist der erste Weg zu SOA immer ein Bottom-Up Ansatz, da er einen natürlicheren Weg darstellt. Sobald eine kleinere SOA-Landschaft entstanden ist, kann man dazu übergehen den Top-Down Ansatz zu verwenden. Dabei wird man feststellen, dass viele Services schon vorhanden sind, die miteinander zu Geschäftsprozessen verknüpft werden können. Nicht 11

12 vorhandene Services werden dann wiederum sukzessiv entwickelt, bis der komplette Geschäftsprozess abgebildet werden kann. Somit kann man abschlieÿend nicht bewerten, welcher Ansatz oder welches Modell der oder das bessere oder ezientere ist, SOA einzuführen, da ein stetiger Wechsel der Modelle erfolgen kann, erfolgen sollte und zwangsläug erfolgen wird. 12

13 3 Sprachelemente von WS-BPEL In diesem Kapitel werden einige Sprachelemente beschrieben, die zur Modellierung von Geschäftsprozessen benötigt und von WS-BPEL zur Verfügung gestellt werden. Dabei werden nur Sprachelemente gezeigt, die in der Demo des Vortrags verwendet wurden. Die Codebeispiele zu jedem Sprachelement stammen aus der Demo bzw. den Beispielen von Riftsaw. 3.1 process Das process-element ist die Wurzel jeder BPEL-Prozess Denition. Über das name-attribut wird dem Process ein Name zugewiesen. Auÿerdem ist es dafür zuständig den Namespace festzulegen. <p r o c e s s name=" HelloWorld " targetnamespace=" h t t p : //www. xmltc. com/ t l s / p r o c e s s /" <import l o c a t i o n=" s e r v i c e. wsdl " importtype=" h t t p : // schemas. xmlsoap. org / wsdl /" /> <partnerlinks>... </ partnerlinks> <v a r i a b l e s>...</ v a r i a b l e s> <sequence>...</ sequence> </ p r o c e s s> Im prozess-konstrukt selbst benden sich eine Reihe von Kindelementen die nachfolgend besprochen werden. 3.2 partner links In den partner links werden dabei alle Services aufgelistet, die während der Ausführung des Geschäftsprozesses involviert sind. Dabei stellt jedes einzelne partner link-element die Kommunikation zwischen dem gerade denierten Prozess und einem zu verwendenden Service dar. Auch hier wird der Name des Links über das Attribut name festgelegt. Weiterhin lassen sich Rollen festlegen. Mit dem Attribut myrole wird die eigene Rolle und mit dem Attribut 13

14 partnerrole die Rolle eines anderen Services festgelegt. Normalerweise erfüllt ein Partner immer nur eine Rolle, somit ist in vielen Fällen entweder partnerrole oder myrole gesetzt. In einem Fall wo der eigene Prozess einmal als Dienstanbieter und einmal als Dienstempfänger agiert (z.b. bei asynchroner Kommunikation zwischen beiden Partnern), lassen sich auch beide Rollen-Attribute setzen. Im Beispielcode gibt es nur einen Partner, da keine anderen Services verwendet werden. Somit ist der Prozess sein eigener Partner, was mit myrole="self" ausgedrückt wird. <partnerlinks> <partnerlink name="partnerlinkname" myrole="self" /> </ partnerlinks> 3.3 variables Variablen die später in der Geschäftslogik verwendet werden sollen, werden innerhalb des variables-konstrukts deklariert. Dazu wird für jede Variable ein separates variable-element verwendet, in dem ein Name und ein Typ festgelegt werden muss. Für jede Nachricht, die empfangen oder versendet werden soll, wird normalerweise eine separate Variable deklariert. Im folgenden Beispielcode wird die Variable myvar zum Speichern der Nachrichten verwendet. Die Variable TEMP dient zum Zwischenspeichern. Die Verwendung wird in den folgenden zwei Abschnitten erläutert. <v a r i a b l e s> <v a r i a b l e name="myvar" type=" x s d : s t r i n g "/> <v a r i a b l e name="temp" type=" x s d : s t r i n g "/> </ v a r i a b l e s> 3.4 sequence/receive/reply Im sequenz-konstrukt beginnt nun die eigentliche Geschäftslogik. Hier können Aktionen deniert werden, die beim Ablauf des Geschäftsprozesses ausgeführt werden sollen. Zwei wesentliche Aktionen sind die receive- und reply-konstrukte, die für das Empfangen und Versenden von Nachrichten verwendet werden. Unter der Verwendung der Attribute der beiden Konstrukte, wird deniert, welcher Kommunikationspartner ausgewählt wird (partnerlink und porttype) und welche Operation des Services aufgerufen werden soll (operation). 14

15 Die Nachricht die vom Partner-Prozess empfangen wird, wird in der Variable myvar zur weiteren Verarbeitung abgelegt. Mit dem Attribut createinstance legt man über die Werte yes oder no fest, ob der aufrufende Prozess, zuständig für die Erzeugung einer neuen Instanz ist. Im folgenden Beispielcode wird der Empfang einer Nachricht über das receive-konstrukt verwendet. Anschlieÿend erfolgen weitere Operationen, die unter 3.5 und 3.6 beschrieben werden, der Übersicht halber aber hier entfernt wurden. Wenn alle Operationen ausgeführt wurden, sendet der Prozess über das reply-konstrukt die Antwort an den aufrufenden Service zurück und der Prozess endet. <sequence> <r e c e i v e name=" s t a r t " partnerlink="partnerlinkname" porttype="porttypename" o p e r a t i o n="operationname" v a r i a b l e="myvar" c r e a t e I n s t a n c e=" yes " />... <r e p l y name="end" partnerlink="partnerlinkname" porttype="porttypename" o p e r a t i o n="operationname" v a r i a b l e="myvar" /> </ sequence> 3.5 assign / copy / concat Diese drei Elemente ermöglichen das Kopieren und Verändern von Prozess-Variablen, die während der Laufzeit des Prozesses verwendet werden. Dabei leitet das assign-konstrukt solch einen Vorgang ein. Das copy-konstrukt führt den konkreten Kopiervorgang aus und beinhaltet eine Quell- und eine Zielangabe der zu verwendenden Variablen. Die Funktion concat, die im zweiten copy-konstrukt verwendet wird, dient zur Konkatenierung von Strings und wird dementsprechend im Beispielcode dazu verwendet den String World an die Quellvariable "TEMP" anzuhängen. Der Beispielcode kopiert zuerst die Variable myvar, die im receive-konstrukt gefüllt wurde, in eine temporäre Variable mit dem Namen TEMP. Anschlieÿend erfolgt die Konkatenierung von TEMP und World. Dieses Ergebnis wird nun in der Variable myvar abgespeichert. Diese wird vom reply-konstrukt verwendet um die Nachricht an dem aufrufenden Prozess auszuliefern. 15

16 Das copy-konstrukt kann selbst eine Fülle von Operationen ausführen (z.b. können Teile einer Nachricht extrahiert werden und nur dieser Teil in eine Variable kopiert werden). Da der Inhalt der Variablen auch sehr komplexe Nachrichten enthalten kann, was in einer realen Anwendung mit Sicherheit der Fall sein wird, bieten die Attribute from und to die Möglichkeit, auf bestimmte Teile (Werte oder ganze Abschnitte) der Nachricht zuzugreifen. 1 <a s s i g n name=" assignmesg "> <copy> <from v a r i a b l e="myvar" part=" TestPart " /> <to v a r i a b l e="temp" /> </ copy> <copy> <from>concat (Temp, ' World ' )</from> <to v a r i a b l e="myvar" part=" TestPart " /> </ copy> </ a s s i g n> 3.6 wait Das wait-konstrukt dient dazu, die aktuelle Ausführung des Prozesses zu pausieren und eine denierte Zeit zu warten. Darüber hinaus ist es auch möglich bis zu einem bestimmten Datum zu warten, bevor mit der weiteren Ausführung des Prozesses fortgefahren wird. Hier im Beispiel wird der Prozess für 5 Sekunden pausiert, bevor mit der Ausführung fortgefahren wird. Das bpel:for-konstrukt dient zum Pausieren für einen bestimmten Zeitraum. Wenn man solange warten möchte, bis ein bestimmtes Datum erreicht ist, verwendet man das bpel:until Konstrukt. Über das expressionlanguage-attribut, deniert man, in welchem Format der eigentliche Wert übergeben wird. Hier im Beispiel wurde ein xpath1.0 Format verwendet, das den Wert PT5S enthält (was 5 Sekunden entspricht). <b p e l : w a i t name=" waiting "> <b p e l : f o r expressionlanguage=" u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 "> <! [CDATA[ ' PT5S ' ] ]> </ b p e l : f o r> </ b p e l : w a i t> 1 Es ist möglich XPATH Ausdrücke zu verwenden um bestimmte Teile aus den Nachrichten zu extrahieren. 16

17 4 Bearbeitung Demo Im Rahmen der Vorbereitung des Vortrags, wurde eine Entwicklungsumgebung aufgesetzt in der sich Prozesse mit BPEL entwickeln lassen. Folgende Softwarekomponenten wurde dabei verwendet: Serverkomponenten JBoss JBoss-ESB Riftsaw Demo wurde aus den Riftsaw Beispielen verwendet Eclipse inklusive BPEL Paketen SoapUI Die Installation der Entwicklungsumgebung gestaltete sich langwieriger als angenommen. Gerade die beiden Komponenten Riftsaw und JBoss-ESB arbeiten ausschlieÿlich in bestimmten Versionsständen zusammen. Des Weiteren wurden nicht alle Komponenten, die benötigt werden, automatisch installiert. Die sog. WS-Erweiterungen für JBoss mussten explizit per Hand nachinstalliert werden. Problematisch war eine Fehlermeldung von JBoss, die schlichtweg nichtssagend war. Nach einer längeren intensiven Suchen in Foren und Newsgroups, kam die Problematik der WS- Erweiterungen zum Vorschein, nach der Installation der WS-Erweiterungen funktionierte das Gespann JBoss-ESB und Riftsaw tadellos. Auch das Eclipse-Paket BPEL Visual Designer, mit der die Prozesse modelliert werden, bereitete einige Schwierigkeiten bei der Installation. Das Paket lies sich nicht über die Standardfunktion für neue Software in Eclipse einbinden, sondern musste per Hand in Eclipse integriert werden. Besonders störend war ein Bug, der bei der Propertyanzeige, die zur Einstellung der Eigenschaften der modellierten Elemente dient, eine Fehlermeldung in Eclipse erzeugte. Dieser Bug, bzw. dieses Verhalten trat immer wieder nach unspezischen Änderungen der Eigenschaften auf und es war nicht nachvollziehbar, was genau diesen Fehler verursachte. Trotz der störenden Fehlermeldungen konnte der modellierte Prozess angepasst werden. Der generierte Source-Code wurde anschlieÿend unter JBoss deployed und der Prozess ausgeführt. Mit Hilfe des Programms SOAP-UI konnte nun dem Prozess eine Nachricht gesendet werden und die Antwort erfolgte so wie es im modellierten Prozess angegeben war. 17

18 Die im Vortrag gezeigte Demo und der hier gezeigte Quellcode der Beschreibung der Sprachelemente, stammt aus den Beispielen von Riftsaw. Es wurde bewusst ein triviales Beispiel ausgewählt, damit das Publikum dem Beispiel uneingeschränkt folgen kann. Gerade für die Angabe von Quellcode, wäre ein komplexeres Beispiel nicht geeignet gewesen und dem Publikum wäre es wahrscheinlich nicht leicht gefallen, dem Vortrag zu folgen. Auf weitere Einzelheiten der Demo wird nicht weiterführend eingegangen, das sie Bestandteil des Vortrags war. 18

19 5 Abschluss 5.1 Zusammenfassung In dieser Ausarbeitung werden alle Teile des Vortrages beschrieben. Dabei wird auf verschiedene Punkte spezischer eingegangen, die im 45 minütigen Vortrag nicht in aller Tiefe behandelt werden konnten. Das erste Kapitel der Ausarbeitung stellt die Sprache BPEL kurz vor. Nach der Beschreibung, was BPEL ist und wofür es verwendet werden kann, folgt eine Übersicht einiger Orchestrierungsengines. Anschlieÿend wird kurz die geschichtliche Entwicklung bis zur aktuellen Version 2.0 aufgezeigt. Im speziellen wird anschlieÿend auf die grasche Notation der Sprachelemente eingegangen und aufgezeigt warum es zu Problemen kommen kann, falls BPMN zur Darstellung verwendet wird. Es wird explizit beschrieben, warum die Gewährleistung der Synchronität zwischen BPMN-Modell und BPEL-Code, eines der gröÿten Probleme darstellt, wenn BPMN als Notation der Modelle verwendet wird. Den Abschluss des ersten Kapitels bildet eine Übersicht zwischen den Versionen 1.1 und 2.0 der BPEL-Spezikation. Das zweiten Kapitel behandelt die Orchestrierung von Geschäftsprozessen. Den Anfang des Kapitels bildet eine generelle Problemstellung, warum Geschäftsprozesse nicht einfach in einer Programmiersprache dargestellt werden können. Die Lösung bietet die Methode der Orchestrierung. Dabei werden komplexe Prozesse aufgespalten und mit Hilfe der Orchestrierung miteinander verknüpft. Die Orchestrierung bietet ein mächtiges Werkzeug bei Service-orientierten Architekturen. BPEL dient in diesem Zusammenhang dazu, dass es die Möglichkeit schat, verschiedene Prozesse so miteinander zu verknüpfen, das neue und komplexere Prozesse entstehen können. Anschlieÿend wird kurz auf die unterschiedlichen Kategorien der aufgespaltenen Prozesse eingegangen. Dabei wird herausgearbeitet, das sich Prozesse in drei unterschiedliche Gruppen einteilen lassen. Dies einzelnen Gruppen werden kurz vorgestellt und mit Beispielen verknüpft um die Kategorisierung besser veranschaulichen zu können. Zum Abschluss des Kapitels werden zwei Vorgehensweisen besprochen, nach denen man Prozesse für die Orchestrierung entwickeln kann. Man kann davon ausgehen, das eine Mischform dieser Methoden in der Praxis verwendet wird. Die Vorstellung dieser Kombination der Methodiken bildet den Abschluss des Kapitels zur Orchestrierung von Geschäftsprozessen. 19

20 Im folgenden Kapitel werden Sprachelemente von BPEL vorgestellt. Bei den ausgewählten Sprachelementen handelt es sich um die, die in der Demo im Vortrag behandelt wurden. Zu allen Sprachelementen wird Beispielcode angegeben um die Funktion und die Einstellungen der einzelnen Elemente zu erläutern. Im letzten Kapitel der Ausarbeitung wird kurz auf die Demo des Vortrages eingegangen. Unter anderem wir beschrieben, welche Komponenten als Entwicklungsumgebung eingesetzt wurden. Weitergehend werden in dem Kapitel Probleme mit der Entwicklungsumgebung aufgezeigt. 5.2 Fazit Abschlieÿend soll nun ein kurzes Fazit des Vortrags gezogen werden. Im Rahmen der Vorlesung Serviceorienter Architekturen, konnte insgesamt ein sehr gutes Verständnis vermittelt werden, was SOA ausmacht und wie es in Unternehmen eingesetzt wird. In der Vorlesung selbst, konnte nur am Rande auf BPEL eingegangen werden, was bei der Fülle an Themen im SOA Umfeld auch verständlich ist. Ich denke der Vortrag und diese Ausarbeitung geben eine gute Übersicht wofür BPEL verwendet werden kann. Konkret zur eigentlichen Arbeit lässt sich abschlieÿend sagen, dass es sehr viel Arbeit war, alle Informationen zu beschaen. Die Informationen die man aktuell im Internet ndet sind recht dürftig gesäht. Das Buch Service Oriented Architectur von Thomas Earl, gab mit Abstand den besten Überblick. Die wohl aufwendigste Arbeit, stellte die Bereitstellung der Entwicklungsumgebung dar. Die Entwicklung der Demo-Modelle lief gut von der Hand, aber bis entwickelt werden konnte, gab es etliche Probleme, die teilweise auch in der Ausarbeitung und im Vortrag geschildert wurden. Vielleicht war die Auswahl der einzelnen Komponenten nicht die Beste, aber um einen ersten Überblick zu bekommen, durchaus geeignet. Die gröÿte Schwierigkeit des Vortrags und der Ausarbeitung ist, das BPEL auf der höchsten Abstraktionsebene in SOA ansetzt. Ohne tief greifendes Wissen der unteren Schichten, ist es meiner Meinung nach, nicht ohne Weiteres möglich, komplexe Prozesse zu modellieren. Somit ergibt sich daraus auch ein Problem für Unternehmen, die SOA einführen wollen. Zwar bietet BPEL ganz neue Möglichkeiten, inwieweit Geschäftsprozesse ausführbar werden, jedoch bedarf es einer langen Einarbeitungszeit um die Konzepte auch tatsächlich umsetzen zu können. Man kann davon ausgehen, das proprietär Entwicklungsumgebungen ganz andere Möglichkeiten schaen, um die Prozessmodellierung einfacher zu machen. Leider war es mir nicht möglich solch eine proprietäre Entwicklungsumgebung zu evaluieren, somit kann ich abschlieÿend nicht beurteilen ob es dort ohne Mühe möglich ist komplexe Prozesse zu modellieren. 20

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