張亞楠，邵學(xué)彬，國(guó)建勝

（中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心，天津 300300）

基于JBPM流程可配置的機(jī)動(dòng)車(chē)型式認(rèn)證系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

張亞楠，邵學(xué)彬，國(guó)建勝

（中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心，天津 300300）

隨著中國(guó)汽車(chē)行業(yè)法規(guī)的不斷完善，汽車(chē)企業(yè)需要將汽車(chē)2000余項(xiàng)參數(shù)填報(bào)到《公告》、CCC、環(huán)保、油耗等政務(wù)平臺(tái)中，各個(gè)政務(wù)平臺(tái)需要填報(bào)的參數(shù)各不相同，但有交叉。以往這些參數(shù)都是通過(guò)線(xiàn)下EXCEL的方式進(jìn)行收集，造成參數(shù)收集狀態(tài)不透明，進(jìn)度跟蹤困難，認(rèn)證參數(shù)的填寫(xiě)、變更無(wú)法追溯等問(wèn)題。為解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題，有必要進(jìn)行研究并改進(jìn)JBPM工作流引擎，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)流程可配置的機(jī)動(dòng)車(chē)型式認(rèn)證系統(tǒng)，以滿(mǎn)足不同企業(yè)，不同流程的參數(shù)收集需求，提高參數(shù)收集的效率和過(guò)程可控性。

工作流；型式認(rèn)證；JBPM；可配置

目前，汽車(chē)企業(yè)法規(guī)認(rèn)證涉及車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告、CCC認(rèn)證、國(guó)家排放目錄、地方排放目錄（北京）、E/ e-Mark認(rèn)證、GCC認(rèn)證等國(guó)內(nèi)外認(rèn)證，涉及的車(chē)型認(rèn)證參數(shù)有2 000多項(xiàng)，參數(shù)的收集、審批、變更和上報(bào)涉及眾多COC部門(mén)，從參數(shù)需求的下發(fā)到國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)參數(shù)往往需要數(shù)個(gè)月的時(shí)間。隨著市場(chǎng)法規(guī)不斷更新，涉及的型式認(rèn)證參數(shù)將不斷增加；汽車(chē)企業(yè)在參數(shù)的收集、變更和上報(bào)等參數(shù)管理業(yè)務(wù)存在參數(shù)收集效率低下、準(zhǔn)確率低、參數(shù)收集狀態(tài)不透明、進(jìn)度跟蹤困難、認(rèn)證參數(shù)的填寫(xiě)及變更無(wú)法追溯等問(wèn)題，急需通過(guò)電子化、流程化的方式收集這些參數(shù)。目前行業(yè)中應(yīng)用比較多的工作流程引擎是Java業(yè)務(wù)流程管理（Java Business Process Management，JBPM），但JBPM流程引擎，需要在開(kāi)發(fā)環(huán)境中，使用JBPM提供的流程圖繪制工具進(jìn)行流程的繪制，并在后臺(tái)編寫(xiě)代碼，相對(duì)比較繁瑣，存在開(kāi)發(fā)效率低，軟件產(chǎn)品質(zhì)量難以保障等問(wèn)題。本文結(jié)合業(yè)務(wù)實(shí)際情況，研究并改進(jìn)JBPM流程引擎，通過(guò)流程和業(yè)務(wù)的解耦，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)可配置流程的機(jī)動(dòng)車(chē)型式認(rèn)證系統(tǒng)，極大地提高了開(kāi)發(fā)效率和軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。

1 JBPM引擎技術(shù)改進(jìn)

1.1 JBPM工作原理

JBPM是基于J2EE的、開(kāi)源的輕量級(jí)工作流管理系統(tǒng)，包含了工作流、業(yè)務(wù)流程管理、服務(wù)協(xié)作等功能。JBPM 并沒(méi)有采用 WfMC或BPEL 標(biāo)準(zhǔn)，而是采用自身的輕量級(jí)XML結(jié)構(gòu)的流程描述語(yǔ)言（JBoss JBPM Process Definition Language，JPDL），它通過(guò)結(jié)合狀態(tài)機(jī)、UML2. 0活動(dòng)圖、PetriNet 算法等方面的知識(shí)，擴(kuò)充了建模能力，顯得更加簡(jiǎn)單易懂。

1.2 JBPM 的工作過(guò)程

（1）流程定義與部署。軟件開(kāi)發(fā)人員首先根據(jù)需要進(jìn)行流程的定義，將流程節(jié)點(diǎn)、流程屬性、人員信息、業(yè)務(wù)處理邏輯利用流程語(yǔ)言配置到XML中。然后利用JBPM提供的流程定義接口，將定義好的流程定義文件保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。JBPM本身提供內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，但在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，一般不用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，而是外接關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，如Oracle，MySQL等[1]。

（2）流程解析。在開(kāi)發(fā)環(huán)境下，完成流程定義后，需要把流程定義文件上傳到JBPM工作流引擎，工作流程引擎對(duì)流程定義文件信息解析[2]，把相應(yīng)的對(duì)象持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)中。在解析的過(guò)程中也會(huì)對(duì)相應(yīng)的XML文件進(jìn)行校驗(yàn)，只有校驗(yàn)通過(guò)后的流程，才能被正確地解析。否則，流程引擎會(huì)拋出錯(cuò)誤，不能正常解析流程。

（3）用戶(hù)交互。解析成功后的工作流，可以通過(guò)Internet訪問(wèn)，操作工作流引擎生成的流程實(shí)例。這種交互的過(guò)程主要通過(guò)活動(dòng)表單完成，當(dāng)用戶(hù)登錄到系統(tǒng)中，可以通過(guò)查詢(xún)語(yǔ)句獲得該用戶(hù)下的待辦任務(wù)、已辦任務(wù)列表。在流程啟動(dòng)時(shí)，首先系統(tǒng)會(huì)構(gòu)建一個(gè)流程實(shí)例，在流程實(shí)例中會(huì)包含流程發(fā)起者、任務(wù)本身的相關(guān)信息，以及指定下一個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)是什么，下一個(gè)任務(wù)接受者都有哪些。當(dāng)下一個(gè)任務(wù)接受者接到任務(wù)后，點(diǎn)擊完成任務(wù)，那么該任務(wù)會(huì)繼續(xù)向下流轉(zhuǎn)，直至整個(gè)流程結(jié)束。

2 JBPM技術(shù)改進(jìn)

本文在JBPM工作原理的技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)，首先將流程語(yǔ)言和業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行解耦，然后開(kāi)發(fā)和改進(jìn)JBPM流程設(shè)計(jì)器，實(shí)現(xiàn)在前臺(tái)界面上即可便捷高效的配置流程。在流程節(jié)點(diǎn)將業(yè)務(wù)及人員信息與節(jié)點(diǎn)進(jìn)行綁定，流程配置完，直接發(fā)布，流程即可生效。在業(yè)務(wù)基本相同，流程不同時(shí)，只需在前臺(tái)界面配置對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型、業(yè)務(wù)類(lèi)型、人員信息即可滿(mǎn)足企業(yè)定制化流程要求，極大地提高了項(xiàng)目的生產(chǎn)效率。

首先將現(xiàn)有系統(tǒng)業(yè)務(wù)和流程進(jìn)行分解，然后設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)在線(xiàn)流程設(shè)計(jì)器。利用在線(xiàn)流程設(shè)計(jì)器，完成流程、業(yè)務(wù)和人員的關(guān)聯(lián)，然后通過(guò)流程工作引擎實(shí)現(xiàn)將流程相關(guān)信息持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶(hù)便可通過(guò)登錄系統(tǒng)對(duì)流程進(jìn)行實(shí)例化。具體改進(jìn)方案如圖1所示。

2.1 業(yè)務(wù)分解與建模

通過(guò)對(duì)汽車(chē)企業(yè)參數(shù)收集流程以及每個(gè)流程節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)研和分析，然后提取相應(yīng)的業(yè)務(wù)模型，為后續(xù)框架的設(shè)計(jì)提供業(yè)務(wù)支持。通過(guò)業(yè)務(wù)模型的提取，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高內(nèi)聚，低耦合，提高代碼的可復(fù)用性。通過(guò)對(duì)30余家企業(yè)的參數(shù)收集流程的研究和分析，可以將流程節(jié)點(diǎn)分為參數(shù)分發(fā)、參數(shù)填寫(xiě)、參數(shù)審核3個(gè)業(yè)務(wù)模型，參數(shù)分發(fā)主要實(shí)現(xiàn)上級(jí)給下級(jí)分配參數(shù)填寫(xiě)任務(wù)，參數(shù)填寫(xiě)主要實(shí)現(xiàn)工程師填寫(xiě)參數(shù)，參數(shù)審核主要是上級(jí)審核如圖1所示的圖形設(shè)計(jì)器中配置流程和業(yè)務(wù)。

圖1 JBPM技術(shù)改進(jìn)方案

根據(jù)業(yè)務(wù)分解與建模情況，開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)JBPM在線(xiàn)圖形設(shè)計(jì)器，在線(xiàn)圖形設(shè)計(jì)器可以配置業(yè)務(wù)和流程之間的關(guān)系，利用流程生成算法[3]，將圖形設(shè)計(jì)器設(shè)計(jì)的流程和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化為JBPM流程定義語(yǔ)言（JPDL）。在圖形設(shè)計(jì)器中，首先將流程相關(guān)節(jié)點(diǎn)拖拽到流程編輯區(qū)中，然后配置節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)，如參數(shù)分發(fā)、參數(shù)填寫(xiě)、參數(shù)審核等。同時(shí)，在對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，配置節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的人員信息。

2.2 流程部署

在線(xiàn)圖形設(shè)計(jì)器，通過(guò)流程發(fā)布按鈕，實(shí)現(xiàn)配置的流程部署到數(shù)據(jù)庫(kù)中，JBPM工作流引擎可以調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的流程數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)流程推進(jìn)。

2.3 工作流引擎流程解析

通過(guò)工作流引擎，業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以生成流程實(shí)例，按照流程規(guī)則，推進(jìn)流程，并將生成的流程數(shù)據(jù)保存數(shù)據(jù)庫(kù)中，如待辦事項(xiàng)。當(dāng)用戶(hù)登錄業(yè)務(wù)系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)流程工作引擎可以查詢(xún)?cè)撚脩?hù)名下的待辦任務(wù)和已辦任務(wù)，并且可以辦理待辦任務(wù)。當(dāng)辦理待辦任務(wù)時(shí)，通過(guò)工作流引擎更改數(shù)據(jù)庫(kù)中該用戶(hù)該任務(wù)的狀態(tài)，將其改為已辦理，同時(shí)，工作流引擎向數(shù)據(jù)庫(kù)插入相關(guān)流程數(shù)據(jù)，比如下一個(gè)任務(wù)的接受者是誰(shuí)，需要辦理什么樣的業(yè)務(wù)等。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)以JBPM4為基礎(chǔ)，利用Struts2，Spring，Hibernate三大開(kāi)源框架，選用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了流程可配置的機(jī)動(dòng)車(chē)型式認(rèn)證系統(tǒng)。如圖2所示，系統(tǒng)分為用戶(hù)界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)庫(kù)層[4]。

圖2 分層架構(gòu)

3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)層

JBPM4使用Hibernate技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，通過(guò)Hibernate相關(guān)技術(shù)，JBPM將數(shù)據(jù)的管理職能分離出去，JBPM主要用來(lái)處理業(yè)務(wù)邏輯。通過(guò)Hibernate技術(shù)，JBPM將流程定義和流程執(zhí)行過(guò)程中，產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、流程實(shí)例化數(shù)據(jù)、狀態(tài)流轉(zhuǎn)等數(shù)據(jù)保存到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3.2 業(yè)務(wù)邏輯層

該層用到的技術(shù)主要是Struts2相關(guān)技術(shù)，該層主要功能是處理業(yè)務(wù)邏輯。該層接受用戶(hù)界面層傳遞過(guò)來(lái)的請(qǐng)求，然后調(diào)用流程處理程序、工作流引擎、業(yè)務(wù)處理程序，對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行處理，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)層保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)將處理結(jié)果反饋到前臺(tái)界面。

3.3 用戶(hù)界面層

通過(guò)流程設(shè)計(jì)工具來(lái)定義業(yè)務(wù)流程模型；用流程屬性配置工具來(lái)配置流程與單據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，配置在流程運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中表單的操作權(quán)限及配置流程在系統(tǒng)中顯示的值等。

3.4 系統(tǒng)應(yīng)用與結(jié)果分析

本文所設(shè)計(jì)的流程可配置的型式認(rèn)證系統(tǒng)已經(jīng)在多家汽車(chē)企業(yè)投入使用，并取得了較好的效果。改進(jìn)的工作流程引擎，無(wú)論是軟件開(kāi)發(fā)的效率還是軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量上都得到了大幅度的提升。從軟件效率上來(lái)看，利用改進(jìn)后的可配置流程技術(shù)比原有的開(kāi)發(fā)效率提升4倍以上。不同企業(yè)，采用的參數(shù)收集流程不同，按照改進(jìn)前的方式，開(kāi)發(fā)周期一般在40天左右；技術(shù)升級(jí)后，開(kāi)發(fā)周期控制在10天以?xún)?nèi)。從軟件產(chǎn)品質(zhì)量上來(lái)看，軟件在測(cè)試過(guò)程中和系統(tǒng)上線(xiàn)后，BUG出現(xiàn)的概率也大幅減低，客戶(hù)的滿(mǎn)意度得到了明顯的提升。

4 結(jié)語(yǔ)

JBPM工作流管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)流程管理之前，需要將流程定義文件發(fā)布到工作流管理系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的流程定義文件的生成方式完全利用人工去完成，效率比較低，本文對(duì)傳統(tǒng)的JBPM流程技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)流程在線(xiàn)可配置，并將改進(jìn)后的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)動(dòng)車(chē)型式認(rèn)證系統(tǒng)中，并取得良好效果，使得軟件的開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量都有很大幅度的提升。

[1]許愛(ài)軍.JBPM工作流管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2013（12）：102-104.

[2]趙玉嬌，趙偉.基于JBPM的工作流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2011（16）：3797-3798.

[3]王偉，徐文勝.JBPM流程定義文件自動(dòng)生成算法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2012（32）：89-91.

[4]葉光，楊建軍.基于JBPM的工作流可配置技術(shù)及應(yīng)用[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，2012（2）：35-39.

Research and implementation of mobile vehicle type certification system based on JBPM process

Zhang Yanan, Shao Xuebin, Guo Jiansheng
（China Automotive Technology Research Center, Tianjin 300300, China）

With the continuous improvement of China’s automobile industry laws and regulations, more than 2000 car parameters will be reported to“announcement”, CCC, environmental protection, fuel consumption and other government platform by car companies, the parameters need to be fill vary in each government platform, but there are cross. In the past, these parameters are collected by way of offline EXCEL, which caused problems that collect state of parameter is opaque, progress tracking is difficult, filling in and change of the authentication parameters can not be traced back and so on. In order to solve the practical problems of enterprises, it is necessary to research and improve JBPM workflow engine, design and develop vehicle type certification system whose process can be configured to meet the needs of different enterprises, different process parameters, therefore to improve the efficiency of parameter collection and process controllability.

workflow; type authentication; JBPM; configurable

張亞楠（1986— ），男，山東單縣。