??? 摘 要: 介紹了基于中心索引目錄拓撲和分布式非結構化" title="結構化">結構化拓撲的P2P的工作流" title="工作流">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" 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title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統" title="工作流系統">工作流系統的實現方法，并力圖保持和當今各種流行工作流系統接口的最大兼容。從中可以看出兩種P2P工作流系統的優缺點，為工作流系統的P2P化提供另一種可行的方案。
??? 關鍵詞: 對等網? 工作流系統? 中心目錄? 分布式非結構化

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??? 調查結果表明^[1]，50%的企業考慮將工作流作為企業的標準管理技術方案，18%的企業已經做了這方面的計劃或嘗試。可以預計，工作流將成為企業、政府等社會機構內部或相互之間的業務管理和業務信息交換的主流技術。目前的工作流研究和開發大都集中在Server/Client模式或Server/Browser模式之上，在容錯、效率、自組織性和可擴展性能方面都存在著局限性。而采用P2P結構的工作流系統的研究進行得比較少，也少有實際應用的產品出現。
??? 工作流系統和P2P（Peer-to-Peer）技術的固有特性使兩者可以很好地結合在一起。工作流系統屬于交互式信息系統（Cooperative Information Systems）。交互式信息系統可以分為：辦公信息系統（Office Information Systems）、轉移處理系統（Transaction-Processing Systems）、知識管理系統（Knowledge-management Systems）和決策支持系統（Decision-support Systems）^[2]。在這四種類型中，除辦公信息系統需要固定的軟件環境，如OpenOffice.org或者MS Office提供的字處理、表格處理功能以外，其他三種都可以采用P2P的結構來實現，其中的難點是轉移處理系統的P2P化，而它就是通常所說的工作流系統的主要組成部分。本文將逐一介紹其實現方法。
??? 工作流系統一般可以用Petri網來描述。虛擬組織是一種Petri網。虛擬組織也可以看成是由關系構造而成的成員間的P2P系統^[3]。同時，語用網的研究表明^[4]，語用網里的所有計算設備都由構件組成，故稱為構件計算系統。這些設備都既有向語用網提供服務的義務，也有向語用網索取服務的權利，因而語用網是一個典型的P2P網絡。在用P2P網絡聯接起來的軟件服務系統上面能夠很方便地直接構造出Petri網系統。也就是說，將含有上下文語義的自然符號語言通過P2P方式表達出軟件的協同計算關系，即可實現工作流。
??? P2P具備天然的可擴展機制和容錯機制，分布式計算可以利用大量的空余計算機來減少能源的消耗。采用P2P能夠構建合理的、真實的、面向服務的和高效的動態工作流系統，具有較高的動態適應性、魯棒性和更強的自組織能力，在更深的層次上簡化工作流的實現，并且向所有流程參與者提供開放的、統一的流程模型。過去P2P工作流系統主要采用比較陳舊的協議和技術，如CORBA技術。本文將采用新的標準和技術，如OASIS組織的部分開放文檔標準、XML、SOAP、Web Service等。
1 中心目錄結構" title="目錄結構">目錄結構P2P的工作流系統
??? 中心目錄結構P2P網絡是一個非結構化的含有主索引目錄的P2P網絡。這種結構的P2P網絡源于Napster。每一個節點先和中央索引通信，獲取中央索引發布的各個節點共享資源的信息。中央索引服務器會根據某個節點發起的獲取指令，找到目錄中的最佳匹配(最佳匹配是指消耗最小、最快或者最容易獲得的那個節點，取決于用戶的需求）。然后發起節點就會直接和這個節點進行通信，要求對方把文件傳遞過來(傳遞文件的過程不再需要中心目錄服務器的參與)。
1.1 系統結構
??? 仿照Napster的工作原理，可以構建帶有中心索引目錄的P2P結構的工作流系統。首先，讓一個典型的工作流系統具有如表1所示的屬性值^[2]。然后，將表1中的meta信息加入到P2P中心服務器中形成索引目錄，作為構建如圖1所示的工作流系統的基礎。所有功能都以這些meta信息為基礎。從縱向來看，可以用meta信息劃分各個節點的角色，也提供流程運行的參照依據。從橫向來看，可以用meta信息編寫工作流外部的監控管理系統。這與Server/Client結構的工作流系統不同，流程實例的數據和相應的meta信息全都“下放”到每一個節點中，而不是全部集中在某一個數據庫里。在登錄系統時，節點將自己的meta信息提交給中央管理節點用于查詢。當節點1的狀態需要改變時，向中心節點提交自己的需求（由“需求原語" title="原語">原語”定義，后面將有介紹）即提交到中央管理節點進行判斷。中央管理節點根據自己具有的meta數據庫和流程定義找到參與此次改變的其他節點。節點1轉而向節點2聯系。隨后節點2通過檢查meta信息來執行“執行原語”滿足節點1的需求，并向中央管理節點匯報本次操作。最后由節點1結束流程。

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?

?

??? 在與中央管理節點通信的過程中，真正的數據（如工單、文件）都沒有被實際傳遞，傳遞的都是各個數據的meta信息。中央管理節點會根據這些meta信息找出相應的參與者。最后由各個節點自行完成需求任務。
??? 在上述策略中，“執行原語”的執行標志著轉移處理系統搭建完畢；知識管理系統的組成可以由中央管理節點提供信息，其他各個節點提供真實數據文件的方式來完成，非常接近Napster；而決策支持系統的實現，除了上面這種采用通過節點自身的功能來控制權限的策略外，還可以采用通過中央管理的分發的方式。中央管理分發的方式是：當節點1把需求發給中央管理節點時，中央管理節點把參與節點的位置和參與節點的“執行原語”同時發回給節點1，再由節點1把“執行原語”發給節點2，要求節點2執行。
1.2 需求原語
??? 需求原語是周邊節點向中心節點發出的有關流程下一步該如何進行的請求信息，包含有數據的類型、版本、狀態和節點自身的權限值、身份標識等一系列跟當前狀態相關聯的信息。由XML格式化文檔定義，具體如下：

???
????? adqialci183ka.c
?????
????? 2006-10-9
????? 12
????? 1
?????

??? 需求原語無需告知其他同類節點，直接采用SOAP協議傳輸給中央管理節點，由管理節點進行分析，抽取其中的流程信息，對比本身存儲的流程定義文件，找到相應的參與者的相關信息，再返回給發起節點。在發回的信息中，可以包含“執行原語”，由發起節點交由參與者直接進行處理。需求原語包含很多流程處理對象的meta信息。
1.3 執行原語
??? 執行原語告知目標節點該進行什么類型的操作，并臨時賦予目標節點相應的操作權限。根據OASIS組織對日常業務流程分析，將工作流程中遇到的操作分為增加、修改、轉發、還原等七種類型。其他任何操作都可以分解或者等效于這幾種類型中的一種或幾種。因此在執行原語中必須包含這七種類型的相關meta定義。執行原語如圖2所示。

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??? 在P2P環境中，應用過程描述語言需要加入對P2P節點的完整描述，主要是基于各個節點權限的映射值。過程定義文件存在于每一個節點的用戶目錄下，并添加版本信息，以避免節點間遵循的過程標準不一樣。當節點出現新的版本時，就會通知所有節點添加新的版本；如果某個節點收到一個按照未升級的版本進行的流程，就通知源節點，協商是否按照新的流程定義進行。
??? 當一個節點發現了參與者時，就直接和參與者聯系，雙方相互鑒別權限和狀態。參與者則根據過程定義中的內容進行相關操作，并把操作情況附加在操作對象的歷史記錄中，之后向網絡發起新的請求信息。計算機節點作為一個重要的節點必須存在。在XPDL和BPML中都有描述自動完成或等待完成的過程定義，這些過程需要一個長期在線且不停監控的節點來執行（如BPML中的autoImplement類型）。計算機節點周期性地在網絡中發出Gossip，直到任務列表為空時為止。
3? 結論和將來的工作
??? 非結構化P2P網絡和社會網絡中的“六度分離”理論（小世界現象）常常使人們把P2P節點和單個的人聯系起來考慮。事實上，在語用網和“虛擬社會”構想的框架下， P2P網和Petri網可以相互表示和實現^[4]。工作流是Petri網的一種應用，在P2P結構下構造工作流更符合人們的思維特點和行為習慣。在實踐中，P2P結構的工作流系統兼有兩者的優點，不僅具有更強的自組織性、魯棒性和可擴展性，還可以減少企業的投資和能源消耗。
??? 本文只設計了中心目錄結構和分布式非結構化P2P網絡的工作流系統，而分布式結構化P2P網絡上的工作流系統更具有較高的應用價值，因為結構化的P2P網絡在容錯、搜索速度、定位、路由等方面具有更強的優勢，并且工作流中的角色分配也能夠更容易地映射到各個節點上去。
參考文獻
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