CC BY
64
УДК 519.876.2(65.011.56)
СОПОСТАВЛЕНИЕ ТРАДИЦИОННЫХ МЕТОДОЛОГИЙ ОПИСАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ И ЯЗЫКА ИХ ИСПОЛНЕНИЯ
И.Г. Озерова
Томский политехнический университет E-mail: ira@aics.ru
Предложено преобразование описаний бизнес-процессов, выполненных с помощью традиционных методологий, например, DFD (Data Flow Diagram) в язык BPEL (Business Process Execution Language), для чего выполнено сопоставление этих методологий. Получены правила разработки схемы бизнес-процесса на основе диаграммы потоков данных, конструкциям которой поставлены в соответствие элементы языка BPEL
Для получения дополнительного конкурентного преимущества современные предприятия внедряют решения на основе систем управления бизнес-процессами (Business Process Management, BPM). Одним из компонентов BPM-системы является графический редактор (дизайнер). Он обеспечивает визуальную разработку (описание, проектирование) схем бизнес-процессов, что можно сравнить с работой в привычных средах моделирования, таких как AllFusion Process Modeler (ранее BPwin), ARIS Toolset. Графической схеме соответствует описание на специальном языке, которое для исполнения загружается в движок BPM-системы. Исполненные бизнес-процессы могут быть проанализированы с помощью модуля мониторинга. В настоящее время процесс стандартизации языков, используемых в BPM-системах, не завершен, но уже приняты базовые спецификации, определяющие правила построения и выполнения бизнес-процессов и способы их взаимодействия с программной средой [1]. На сегодняшний день наиболее перспективным BPM-стандартом, на который ориентируются все ведущие производители программных продуктов и технологий, является язык BPEL [2]. Стандарт BPEL, разрабатываемый с 2002 г., включает в себя средства для организации согласованной работы (оркестровки - orchestration) нескольких приложений и обмена сообщениями между ними. В данной статье используется именно язык BPEL.
Начальный этап разработки бизнес-процесса -этап анализа и проектирования. Несмотря на то, что BPM-система включает в себя графический редактор, был сделан вывод, что для качественного анализа и проектирования бизнес-процессов более приемлемо использование традиционных средств моделирования и анализа, как то: BPwin, который поддерживает IDEF0, DFD, IDEF3; ARIS Toolset (в данной статье рассматривается методология DFD). Если же предприятие ранее уже описало свои бизнес-процессы в виде диаграмм с помощью указанных средств в ходе выполнения соответствующего проекта, то при внедрении BPM-системы этап анализа и проектирования пропускается, а из описанных бизнес-процессов выбираются те, которые требуется автоматизировать средствами BPM.
Реализация бизнес-процесса заключается в создании его описания на языке BPEL (кодировании), которое выполняется с помощью визуального (графического) редактора, что практически полностью избавляет от необходимости непосредственно писать код. Поэтому предлагается выполнять реализацию в два подэтапа:
• выполнить построение в графическом редакторе BPEL на основе модели, полученной на этапе анализа и проектирования, т. е. преобразовать модель BPwin в BPEL (для такого преобразования необходимо выработать правила);
• создать необходимые сообщения, переменные, определить их тип, назначить соответствующим блокам и т. п.
Чтобы получить правила преобразования из DFD в BPEL, необходимо выделить характерные конструкции диаграммы DFD и поставить им в соответствие конструкции BPEL.
Конструкциями диаграммы DFD являются:
• блок (функция, activity), декомпозиция;
• поток данных, слияние и ветвление стрелок;
• внешняя сущность;
• хранилище.
Далее необходимо найти способ описать эти конструкции средствами BPEL. В данном исследовании используется BPM-система Oracle BPEL Process Manager.
Блок DFD, являющий собой в модели какое либо действие, в BPEL, видимо, также будет действием, описанным с помощью какого-либо блока, в зависимости от контекста.
Блок DFD, подлежащий декомпозиции, детализируется на нижнем уровне иерархии несколькими блоками. Для группировки нескольких блоков в BPEL существует два компонента: scope и sequence. Scope (один из блоков на рис. 1) - это контейнер, состоящий из других вложенных блоков произвольной глубины, которые могут иметь свои собственные локальные переменные, обработчики ошибок и т. д. Scope является аналогом операторных скобок в языках программирования. Использование блока scope упрощает BPEL-поток путем группировки функциональных структур и возмож-
ности свернуть их в один элемент [3]. То же справедливо и для sequence с той разницей, что этот элемент не имеет локальные переменные, обработчики ошибок и т. д. Поэтому блок, для которого в DFD существует диаграмма-потомок, следует заменить на блок BPEL scope или sequence с сохранением имени (name) блока. Это, c одной стороны, позволит избежать необозримости диаграммы BPEL; с другой стороны (для scope), даст возможность ввести локальные переменные и обработчики ошибок. Если блок scope включает в себя более одного блока, то внутри него создается блок sequence, и вложенные блоки будут заключены уже в этот блок, который позволяет определить совокупность блоков, выполняемых последовательно. Все переменные, созданные для контекстной диаграммы, являются глобальными, а обработчики ошибок не используются на этом уровне, поэтому блок контекстной диаграммы DFD всегда описывается блоком sequence в BPEL.
Как правило, бизнес-процесс инициируется поступлением запроса от внешней сущности (например, клиента). Этот поток изображается на контекстной диаграмме DFD в виде стрелки, на-
правленной от внешней сущности к блоку. В BPEL, чтобы сохранить полученные данные в переменную для дальнейшего использования, необходимо включить блок receive, ожидающий сообщение от внешнего сервиса (Partner Link), которое сохраняется в соответствующей переменной процесса. Таким образом, первым элементом диаграммы BPEL будет receive (рис. 1).
Если клиент, инициировавший бизнес-процесс, должен получить ответ, то в DFD это изображается в виде стрелки, направленной от процесса к внешней сущности. Чтобы отразить это на диаграмме BPEL, необходимо использовать блок reply или invoke для синхронного или асинхронного бизнес-процесса соответственно. Оба блока передают партнеру (внешней сущности, сервису) сообщение, которое хранится в переменной, закрепленной за данным блоком.
Синхронный web-сервис обеспечивает немедленный ответ на запрос. Сервер BPEL позволяет задать максимальное время ожидания синхронного ответа, значение которого по умолчанию 60 с. Если за это время ответ не получен, происходит отказ. Асинхронный способ обмена сообщениями приме-
Рис. 1. Диаграмма BPEL
няется, когда, например, сервис может потребовать длительного времени обработки заявки клиента (от нескольких минут до нескольких дней). Асинхронный сервис обеспечивает более надежную, отказоустойчивую и масштабируемую архитектуру. Таким образом, чтобы клиент бизнес-процесса получил ответ, необходимо следующее:
• выбрать способ обмена сообщениями (оценить время обработки заявки);
• если это синхронный процесс, добавить на диаграмму BPEL в качестве последнего процесса блок reply, ели асинхронный - invoke;
• соединить добавленный блок с внешней сущностью (сервисом, Partner Link), если она уже добавлена на диаграмму.
Если на вход блока DFD поступают данные (например, данные клиента), являющиеся результатом слияния других данных от разных источников (например, фамилия клиента и его электронный адрес, рис. 2), то с точки зрения BPEL это значит, что существуют три переменные, содержащие фамилию, адрес и данные в совокупности, а для выполнения функции блока необходима переменная, в которой будут храниться данные клиента.
Рис. 2. BPwin. Слияние данных
Для того, чтобы записать данные клиента в эту переменную, требуется использовать блок assign, который позволяет выполнять манипуляции с данными, например, конкатенацию или копирование содержимого одной переменной в другую, в данном примере - содержимое исходных двух переменных в соответствующие части конечной. Например, если конечная переменная имеет имя clientRequest, то ее содержимое после копирования может иметь следующий вид:
<clientRequest>
<part name=»payload» >
<ClientDataProcessResponse>
<lastName>Ivanov</lastName>
<email>ivanov@sibmail.ru</email>
</ClientDataProcessResponse>
</part>
</clientRequest>
Таким образом, для выполнения слияния потоков данных в BPEL необходимо ввести блок assign с соответствующим(и) правилом(ами) копирования (copy rule(s)), которые создаются в окне указанного блока (рис. 3).
Рис. 3. BPEL. Окно блока assign
Ветвление стрелок в BPwin отображается на диаграмме BPEL аналогичным образом с помощью блока assign: в две (или более) переменные с помощью copy rule копируются соответствующие части исходной переменной (исходных данных).
Рис. 4. Редактирование Partner Link (в том числе установка ролей)
Внешняя сущность на диаграмме DFD является источником/приемником данных. Но что бы она не представляла собой, это находится за границами моделируемого бизнес-процесса, который не рассматривает внутреннюю работу внешней сущности. BPEL как раз и предназначен для оркестровки таких внешних сущностей. На диаграмме BPEL они представлены в виде элементов Partner Link, которые могут также быть BPEL-процессом или любым другим web-сервисом, с которым взаимодействует данный. Для каждого Partner Link определяются роли бизнес-процесса, в котором используется сервис, и его самого (Requester - запрашивающая сторона и Provider - поставщик инфор-
мации, услуг, рис. 4). Если требуется реализовать бизнес-процесс таким образом, что он инициируется по запросу клиента, например, с web-сайта, то на диаграмме BPEL клиент будет представлен в виде соответствующего Partner Link, так как бизнес-процесс взаимодействует с клиентом как с внешним сервисом. Причем роль Partner Link (клиента) будет Requester, а роль бизнес-процесса - Provider. Если в ходе выполнения происходит обращение к другому внешнему сервису за информацией, то роль Provider будет играть внешний сервис.
Общение функции DFD с хранилищем представляется в виде запрос-ответ, причем ответ возвращается немедленно, без предварительных дополнительных вычислений. Поэтому на диаграмме BPEL хранилищу из диаграммы DFD необходимо поставить в соответствие Partner Link, который, в свою очередь, является синхронным сервисом взаимодействия с базой данных. В более редких случаях хранилище может быть не базой данных, а например, бумажным архивом, работа с которым выполняется человеком и требует времени. Тогда на диаграмме BPEL следует использовать Partner Link (асинхронный сервис), которому может соответствовать web-страница с запросом и полями для ответа. Понимание того, синхронным или асин-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Свинарев С. Business Process Management: от идеи к практической реализации // PC WEEK. - 2005. - № 34. - С. 39-41.
2. Гайдай А. На пути к BPEL. - 2004. - http://www.oracle.com/glo-bal/ru/oramag/dec2004/gen_bpel_it.html [07.09.2006].
хронным будет взаимодействие с хранилищем, важно, т. к. требуется соответственно один или два типа порта (port type). Тип порта - это совокупность связанных операций, выполняемых участником во время диалога. Тип порта определяет, какая информация посылается и принимается, форму этой информации и т. д. Синхронный обратный вызов требует только один тип порта, который и посылает запрос, и получает ответ, в то время как асинхронный обратный вызов (где ответ не немедленный) требует два типа порта: один для того, чтобы послать запрос, а другой - чтобы получить ответ, когда он придет.
Стоит отметить, что для правильного преобразования модели из DFD и BPEL необходимо хорошо знать контекст бизнес-процесса, что видно на примере преобразования хранилища.
Таким образом, для более эффективной разработки бизнес-процессов было выполнено сопоставление традиционных методологий и языка исполнения. Показано, что схема BPEL может быть разработана путем анализа и проектирования бизнес-процесса с помощью BPwin (DFD) и последующей реализации с использованием полученных в результате сопоставления правил преобразования конструкций DFD в BPEL.
3. Oracle BPEL Process Manager Developer’s Guide, 10g Release 2 (10.1.2). - 2005. - 566 p. - http://download.oracle.com/ot-ndocs/products/bpel/bpeldev.pdf [11.09.2006].
