基于工作流技術(shù)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)(已修改)

　

【正文】 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于工作流技術(shù)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題的來(lái)源 1 工作流技術(shù)研究與國(guó)內(nèi)外工作流產(chǎn)品現(xiàn)狀 1 工作流技術(shù)的起源與發(fā)展 1 國(guó)外工作流產(chǎn)品現(xiàn)狀及應(yīng)用技術(shù)研究 2 國(guó)內(nèi)工作流產(chǎn)品現(xiàn)狀及應(yīng)用技術(shù)研究 4 基于關(guān)系結(jié)構(gòu)工作流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 5 研究的目的及意義 6 軟件平臺(tái)的選擇 6 本文研究的主要內(nèi)容 7第2章 工作流技術(shù)基本理論 9 工作流技術(shù)相關(guān)概念 9 工作流管理系統(tǒng) 10 基于隨機(jī)Petri網(wǎng)的工作流系統(tǒng)模型性能等價(jià)分析理論 12 基于隨機(jī)Petri網(wǎng)的工作流系統(tǒng)模型及前提假定 12 工作流四種基本隨機(jī)Petri 網(wǎng)模型及其性能等價(jià)公式 12 本章小節(jié) 15第3章 HOA系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 16 HOA系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu) 16 HOA網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 16 HOA系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)和部署結(jié)構(gòu) 17 HOA系統(tǒng)主要功能 18 HOA系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框圖 18 HOA系統(tǒng)基本模塊分析 19 HOA系統(tǒng)典型功能分析 21 HOA系統(tǒng)主要特點(diǎn) 22 HOA系統(tǒng)安全管理措施 23 HOA系統(tǒng)的安全考慮 23 HOA系統(tǒng)管理與維護(hù) 24 本章小節(jié) 24第4章 關(guān)系結(jié)構(gòu)發(fā)文工作流管理子系統(tǒng)的研發(fā) 25 基于關(guān)系結(jié)構(gòu)工作流引擎的定義 25 HOA系統(tǒng)基于關(guān)系結(jié)構(gòu)工作流引擎的應(yīng)用框架 25 發(fā)文工作流管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 26 發(fā)文工作流管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系圖 26 HOA系統(tǒng)基于關(guān)系結(jié)構(gòu)工作流引擎的數(shù)據(jù)模型 28 HOA系統(tǒng)基于關(guān)系結(jié)構(gòu)工作流引擎的控制模型 29 一個(gè)基于隨機(jī)Petri網(wǎng)工作流系統(tǒng)的性能分析實(shí)例 31 發(fā)文工作流管理子系統(tǒng)模型介紹及其流程圖 31 相應(yīng)的隨機(jī)Petri網(wǎng)模型及變遷延遲時(shí)間的假定 32 發(fā)文工作流管理子系統(tǒng)的性能等價(jià)分析及計(jì)算 33 本章小結(jié) 34第5章 HOA系統(tǒng)軟件的優(yōu)化 35 SQL優(yōu)化的重要作用 35 SQL性能優(yōu)化的幾點(diǎn)原則 35 SQL優(yōu)化實(shí)例與定量分析 37 本章小結(jié) 40結(jié)論 41參考文獻(xiàn) 43致謝 48常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第1章 緒 論 課題的來(lái)源辦公自動(dòng)化（Office Automation, 簡(jiǎn)稱(chēng)OA）是70年代首先在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家興起的一門(mén)技術(shù)科學(xué)。它是適應(yīng)信息社會(huì)化的需要，基于軟科學(xué)的理論和計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)的普遍應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，成為信息社會(huì)最重要的標(biāo)志之一。我國(guó)的OA市場(chǎng)經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，在政府部門(mén)的大力倡導(dǎo)下，已經(jīng)進(jìn)入了平穩(wěn)進(jìn)步和大范圍的實(shí)施階段，OA在各個(gè)行業(yè)的成功應(yīng)用之外，更重要的是在電子政務(wù)方面的發(fā)展。但這是一個(gè)巨大而低效的OA市場(chǎng)，具體表現(xiàn)為投資大、效果不明顯；水平低、重復(fù)建設(shè)多；硬件投入多、軟件投入少；模擬手工作業(yè)增加管理負(fù)擔(dān)等。尤其是軟件模塊復(fù)用性較差，直接影響了軟件的柔性構(gòu)造功能。 針對(duì)軟件的模塊復(fù)用性較差這個(gè)問(wèn)題，本文提出利用關(guān)系結(jié)構(gòu)的工作流技術(shù)來(lái)解決，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中建立工作流引擎，使之成為工作流管理系統(tǒng)，也成為我課題的主要來(lái)源。目前該套利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和工作流技術(shù)開(kāi)發(fā)的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)已在哈爾濱市成功試運(yùn)行，簡(jiǎn)稱(chēng)HOA系統(tǒng)（以后均用HOA簡(jiǎn)稱(chēng)出現(xiàn)），它既為政府無(wú)紙化辦公奠定了基礎(chǔ)，也為企事業(yè)部門(mén)辦公節(jié)省了資金，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 工作流技術(shù)研究與國(guó)內(nèi)外工作流產(chǎn)品現(xiàn)狀 工作流技術(shù)的起源與發(fā)展八十年代初期，紙張是各行各業(yè)進(jìn)行日常業(yè)務(wù)活動(dòng)所不可替代的載體，包括表單、信函、文件、技術(shù)資料等各類(lèi)與企業(yè)密切相關(guān)的文檔都是以紙張為載體在各部門(mén)進(jìn)行傳遞的。這種古老的載體在信息的處理、存儲(chǔ)、傳遞、檢索方面是低效的，使得人們花費(fèi)很大的精力在資料的管理、檢查上。因此人們希望出現(xiàn)一種無(wú)紙化的、計(jì)算機(jī)使能的環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人們對(duì)信息日益提高的具體要求。八十年代中期，F(xiàn)ileNet和ViewStar等公司率先開(kāi)拓了辦公自動(dòng)化產(chǎn)品市場(chǎng)，成為最早的一批工作流產(chǎn)品供應(yīng)商[1]。他們把圖象掃描、復(fù)合文檔、結(jié)構(gòu)化路由、實(shí)例跟蹤、關(guān)鍵字索引等功能結(jié)合在一起，形成了一種全過(guò)程支持某些業(yè)務(wù)流程的集成化的軟件，這是早期的工作流管理系統(tǒng)。比較典型的是FileNet在1984年推出的Workflow Business System，ViewStar在1988年推出ViewStar。很顯然，這兩種增值性質(zhì)的集成化軟件系統(tǒng)為企業(yè)簡(jiǎn)化和重組自己的關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程提供了一種非常合適的方案；而且，由此可以看出，工作流技術(shù)自從其誕生之日起就是一種面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)集成技術(shù)出現(xiàn)的，只是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，才使得系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能比較簡(jiǎn)單。進(jìn)入九十年代，隨著計(jì)算機(jī)的普及以及面向技術(shù)的發(fā)展，機(jī)關(guān)和企業(yè)的信息逐漸出現(xiàn)一種分布、異構(gòu)的趨勢(shì)，因此對(duì)于辦公軟件提出了新的要求，并使得人們?cè)诟畹膶哟紊蠈?duì)辦公自動(dòng)化進(jìn)行更深的研究[2~4]。1993年，國(guó)際工作流管理聯(lián)盟（Workflow Management Coalition, WfMC）在歐洲成立，它標(biāo)志著工作流技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入相對(duì)成熟的階段。為了實(shí)現(xiàn)不同工作流產(chǎn)品之間的互操作，WfMC在工作流管理系統(tǒng)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用編程接口等方面制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)。工作流聯(lián)盟給出的工作流定義是：工作流是指整個(gè)或部分經(jīng)營(yíng)過(guò)程在計(jì)算機(jī)支持下的全自動(dòng)或半自動(dòng)化[5]。工作流管理系統(tǒng)（Workflow Management System, WfMS）指運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)工作流引擎上用于定義、實(shí)現(xiàn)和管理工作流運(yùn)行的一套軟件系統(tǒng)，它與工作流執(zhí)行者交互，推進(jìn)工作流實(shí)例的執(zhí)行，并監(jiān)控工作流的運(yùn)行狀態(tài)。 國(guó)外工作流產(chǎn)品現(xiàn)狀及應(yīng)用技術(shù)研究目前國(guó)外市場(chǎng)上工作流產(chǎn)品十分活躍，它們?cè)诠δ?、?guī)模和應(yīng)用范圍上各有特色，本節(jié)將介紹國(guó)外比較有影響和具有代表性的工作流產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)方案。這些實(shí)現(xiàn)方案分別出自于不同的研究項(xiàng)目，所以在一定程度上代表了工作流技術(shù)幾個(gè)不同的研究發(fā)展方向。（1）ORBWork：基于CORBA的分布式工作流系統(tǒng)ORBWork是美國(guó)Georgia大學(xué)計(jì)算機(jī)系METEOR（Management EndToEnd OpeRations）研究項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)出的一套工作流管理原型系統(tǒng)，它是基于CORBA的完全分布的工作流執(zhí)行系統(tǒng)，以CORBA產(chǎn)品Orbix作為底層的通訊支持，并使用CORBA來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的互操作和數(shù)據(jù)源的封裝。在ORBWork中，系統(tǒng)的所有組成部分，包括任務(wù)管理器、任務(wù)、監(jiān)控單元和恢復(fù)機(jī)制都是CORBA對(duì)象，它們之間通過(guò)CORBA的IDL調(diào)用進(jìn)行協(xié)作。同時(shí)，ORBWork還為用戶(hù)提供了Web界面以及Web與CORBA之間的接口。以CORBA作為工作流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的底層基礎(chǔ)有許多優(yōu)點(diǎn)，比如對(duì)象請(qǐng)求代理（ORB）機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)的接口定義語(yǔ)言（IDL）、面向?qū)ο蟮鹊?。這些優(yōu)點(diǎn)都將使CORBA成為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)工作流解決方案的一種可能的選擇[6]。（2）WebWork：基于Web的工作流系統(tǒng)WebWork與ORBWork一樣，也是METEOR項(xiàng)目中的一部分。與ORBWork不同的是，WebWork是完全基于Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)的工作流系統(tǒng)。METEOR的研究人員考慮到企業(yè)可能處于價(jià)格等原因不愿意去購(gòu)買(mǎi)CORBA產(chǎn)品，但是大多數(shù)企業(yè)都有自己的Web服務(wù)器，或者可以連接到某個(gè)Web服務(wù)器上，因此開(kāi)發(fā)了一套基于Web的工作流管理系統(tǒng)。Web瀏覽器為用戶(hù)提供了一個(gè)通用、友好的界面，而且它可以很容易不附加任何多余代價(jià)地布置在多個(gè)計(jì)算平臺(tái)上[7]。（3）Exotica/FMQM：基于永久消息隊(duì)列的分布式工作流系統(tǒng)IBM Almaden研究中心所進(jìn)行的研究項(xiàng)目Exotica在工作流分布執(zhí)行方面提出了一種能夠完全分布的執(zhí)行模型，它通過(guò)永久消息（Persistent Messages）的方式來(lái)保存工作流相關(guān)執(zhí)行信息，使得每一個(gè)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)都是相互獨(dú)立的，工作流過(guò)程的執(zhí)行不以某一個(gè)節(jié)點(diǎn)為中心，完全實(shí)現(xiàn)了分布。這種方式大大地提高了系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性以及柔性。Exotica的這種設(shè)計(jì)方案是建立在底層的消息傳遞系統(tǒng)之上的，類(lèi)似的產(chǎn)品有DEC的MessageQ、Novell的Tuxedo/Q、IBM的MQSeries。這些消息系統(tǒng)為上層的應(yīng)用隱藏了復(fù)雜的通訊實(shí)現(xiàn)代碼并且屏蔽了操作平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的異構(gòu)性，通過(guò)提供API函數(shù)來(lái)提供各項(xiàng)消息服務(wù)。這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是很適合于用來(lái)連接分布式應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工作流管理的功能[8]。（4）EVE：事件驅(qū)動(dòng)下的分布式工作流執(zhí)行系統(tǒng)瑞士蘇黎士大學(xué)計(jì)算機(jī)系的研究人員提出了一種基于事件的工作流執(zhí)行服務(wù)中間件平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為EVE（Event Engine），用以集成工作流執(zhí)行過(guò)程中松散耦合的分布式功能組件。在EVE體系結(jié)構(gòu)中，工作流的執(zhí)行是由分布在網(wǎng)絡(luò)上的代理（Broker）通過(guò)響應(yīng)由EVE服務(wù)器檢測(cè)到的事件來(lái)完成的；同時(shí)，代理在提供服務(wù)的過(guò)程中又會(huì)產(chǎn)生新的事件[9]。每一個(gè)代理代表了一種活動(dòng)任務(wù)的處理實(shí)體，它的行為也是由ECA規(guī)則來(lái)定義的；不同的代理分別用于提供用戶(hù)接口、組織管理、外部應(yīng)用集成以及系統(tǒng)組件等功能。EVE服務(wù)器是整個(gè)EVE體系核心，等同于工作流參考模型中的工作流機(jī)[10]。EVE服務(wù)器能夠直接同本地的代理及遠(yuǎn)程的EVE服務(wù)器相互通訊，而代理則只能通過(guò)EVE適配器（EVEadapter）與本地的EVE服務(wù)器通訊。因此，不同的代理之間的交互是通過(guò)把事件發(fā)送給本地EVE服務(wù)器，進(jìn)而由本地服務(wù)器再發(fā)送給本地的相應(yīng)代理或者再通過(guò)遠(yuǎn)程EVE服務(wù)器發(fā)送給遠(yuǎn)程的代理來(lái)完成的。從EVE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路來(lái)看，它也屬于一種完全分布的執(zhí)行方式，因而很容易地克服了服務(wù)方完全集中于一點(diǎn)而帶來(lái)的諸多不利，如系統(tǒng)吞吐量的瓶頸、系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題等。（5）DartFlow：基于可移動(dòng)代理的工作流管理系統(tǒng)DartFlow是達(dá)特茅斯大學(xué)計(jì)算機(jī)系設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種基于可移動(dòng)代理的工作流系統(tǒng)，可移動(dòng)代理是指一段可以在自身的控制下由異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一臺(tái)機(jī)器轉(zhuǎn)移到另外一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行的程序，也就是說(shuō)，可移動(dòng)代理能夠在執(zhí)行到某一點(diǎn)時(shí)掛起自身程序，將代碼傳遞到另外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上去繼續(xù)運(yùn)行。可移動(dòng)代理具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如在一定條件下能夠減少網(wǎng)絡(luò)流量、適合于移動(dòng)用戶(hù)、有利于數(shù)據(jù)集成、具有并行機(jī)制等，因此很適用于工作流管理系統(tǒng)的構(gòu)建，企業(yè)的每一個(gè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程的實(shí)例可以由一個(gè)移動(dòng)代理來(lái)處理，代理在預(yù)先定義好的步驟下在分布的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行，當(dāng)代理移動(dòng)時(shí)，它攜帶著過(guò)程所需的執(zhí)行代碼與數(shù)據(jù)，無(wú)需每一步都通過(guò)中央的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器來(lái)交換數(shù)據(jù)。在DartFlow中，它的系統(tǒng)組件結(jié)構(gòu)與工作流管理聯(lián)盟所提出的參考模型基本一致，能夠相互對(duì)應(yīng)，其中比較有特色的幾個(gè)部分是過(guò)程代理、多種類(lèi)型的代理服務(wù)器、用戶(hù)界面與工作表服務(wù)器[11]。 國(guó)內(nèi)工作流產(chǎn)品現(xiàn)狀及應(yīng)用技術(shù)研究通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上成型的工作流系統(tǒng)的研究[12~16]，本文認(rèn)為根據(jù)應(yīng)用工作流技術(shù)開(kāi)發(fā)側(cè)重點(diǎn)的不同，國(guó)內(nèi)工作流系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式分為以下幾種類(lèi)型：（1）基于群件技術(shù)的工作流系統(tǒng)這種模式將工作流技術(shù)與群件技術(shù)相融合[17~20]，在協(xié)同合作中體現(xiàn)工作流技術(shù)。群件是一種計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，它的含義和覆蓋范圍相當(dāng)廣泛，所有能夠支持工作組內(nèi)成員協(xié)同工作的軟件都可以叫做群件，同樣所有支持工作組協(xié)同工作的技術(shù)都可以稱(chēng)為群件技術(shù)[21]。典型的群件技術(shù)有CSCW（計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作）技術(shù)[22]。典型的群件產(chǎn)品如IBM的Lotus Notes，Microsoft Exchange等。工作流管理在一部分技術(shù)上繼承于群件，而群件也融合了一些工作流的概念，提供了工作流的能力。典型用例如北京冠群聯(lián)想有限公司的問(wèn)鼎協(xié)同辦公系統(tǒng)，它就是利用Lotus Notes實(shí)現(xiàn)了公文流轉(zhuǎn)的工作流系統(tǒng)。（2）基于組件或中間件的工作流系統(tǒng)這種模式將工作流技術(shù)融合于組件或中間件中[23,24]，便于工作流技術(shù)與其他應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境的融合。流行的開(kāi)發(fā)工具提供了極強(qiáng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)手段，但是這些開(kāi)發(fā)工具往往不具備對(duì)工作流機(jī)制的支持，因此，提供一個(gè)工作流模型的定義、執(zhí)行和控制的組件或中間件平臺(tái)，將為各種開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)工作流管理系統(tǒng)提供新的途徑[25]。由上海東蘭科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的工作流系統(tǒng)，其核心的工作流引擎就是以組件形式封裝，用戶(hù)可以調(diào)用其中的接口，自行開(kāi)發(fā)用戶(hù)界面或內(nèi)嵌到其他軟件系統(tǒng)。（3）基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的工作流系統(tǒng)這種模式將工作流技術(shù)完全體現(xiàn)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中[26,27]，通過(guò)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境的緊密結(jié)合實(shí)現(xiàn)工作流管理系統(tǒng)。在工作流參考模型中， 工作流引擎是工作流管理系統(tǒng)的核心，它是為工作流管理系統(tǒng)在定義時(shí)提供支持、同時(shí)在運(yùn)行時(shí)提供解釋和執(zhí)行服務(wù)的一組數(shù)據(jù)模型和軟件。工作流引擎在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中分為三種模型[28]：機(jī)構(gòu)模型、信息模型和控制模型，前兩者合稱(chēng)為工作流引擎的數(shù)據(jù)模型?；陉P(guān)系結(jié)構(gòu)的工作流引擎，是在傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)之上定義工作流數(shù)據(jù)模型；利用DBMS內(nèi)嵌的編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)工作流引擎的控制邏輯；提供一系列比較完備的API，應(yīng)用的開(kāi)發(fā)者可以將這些API嵌入到自己的應(yīng)用系統(tǒng)中從而實(shí)現(xiàn)具有工作流性質(zhì)的信息系統(tǒng)。國(guó)家智能計(jì)算機(jī)研究開(kāi)發(fā)中心開(kāi)發(fā)的國(guó)家商標(biāo)局的工作流系統(tǒng)，就是在傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于關(guān)系結(jié)構(gòu)的工作流引擎的設(shè)計(jì)。 基于關(guān)系結(jié)構(gòu)工作流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)基于關(guān)系的工作流引擎是指工作流引擎中的數(shù)據(jù)模型（即機(jī)構(gòu)模型和信息模型）全部通過(guò)關(guān)系結(jié)構(gòu)來(lái)表達(dá)；控制工作流引擎運(yùn)作的各種程序邏輯（即控制模型）也是通過(guò)常規(guī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中所提供的存儲(chǔ)過(guò)程、包以及觸發(fā)器等機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)；同時(shí)，事務(wù)的并發(fā)控制也通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所提供的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)[28,29]。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，使用關(guān)系結(jié)構(gòu)來(lái)表達(dá)工作流引擎中的數(shù)據(jù)模型可以降低工作流引擎開(kāi)發(fā)