分布式工作流管理系统并发控制的研究与实现

论文摘要

随着企业信息化的不断扩展，企业业务流程趋于更加复杂，需要引入工作流技术支撑业务流程的信息化。在经济全球化的大趋势下，企业之间的重组和合并成为企业发展和壮大的必然的趋势，这就使得企业在异构、分布环境中的应用需求不断增长，从而使工作流管理系统在分布式环境下的应用迅速膨胀。随着工作技术和Internet的结合，工作流的发展进入一个全新的阶段。本文首先从复杂的分布式应用环境的工作流的特点出发，结合当前先进的分布计算技术Web Services、.NET技术等，设计了一个面向复杂应用的工作流管理系统的框架结构。在上述框架的基础上，对分布式工作流管理系统中的并发控制进行了深入研究。文中详细阐述了分布式并发问题的类型、特点以及传统并发控制方法的不足。目前，大多数工作流管理系统中的并发控制都把可串行性作为工作流并发执行正确性的准则，而忽略了从工作流的语义角度出发，来解决工作流的并发问题。在综合分析现有方法的基础上，本文提出了一个基于语义正确性的分布式并发控制方法。该方法采用比传统的可串行化弱的语义正确性作为并发控制的正确性准则，并利用工作流任务锁、断言冲突表等来保证工作流语义正确。基于语义正确的并发控制机制，在解决传统并发操作所带来的数据不一致问题外，还可以大大提高并发事务的并发度，进而提高事务并发执行效率。最后，在理论研究基础上，设计并实现了分布式工作流系统中的任务管理器和并发控制器。阐述了两者的交互方法，说明了工作流系统中各种任务跃迁结构以及并发控制器对这些跃迁结构的处理方法。利用Web services方式实现任务管理器，使分布于各场地的任务管理器可以通过网络直接调用作为Web services发布的并发控制器。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和现状
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 论文的主要工作
• 2 工作流技术概述
• 2.1 工作流技术的起源与发展
• 2.2 工作流技术的相关概念
• 2.3 工作流管理系统
• 2.3.1 工作流管理系统的定义
• 2.3.2 工作流管理系统的体系结构
• 2.3.3 工作流管理系统参考模型
• 2.4 工作流技术的研究热点
• 3 分布式工作流管理系统框架设计
• 3.1 系统实现关键技术分析
• 3.1.1 SOAP技术
• 3.1.2 Web服务技术
• 3.1.3 .NET技术
• 3.2 分布式工作流管理系统的层次
• 3.3 系统的总体设计
• 3.3.1 框架结构
• 3.3.2 工作过程
• 3.4 本章小结
• 4 分布式工作流并发问题研究
• 4.1 问题概述
• 4.2 分布式工作流特点
• 4.3 分布式工作流系统的并发问题
• 4.3.1 相同工作流模式实例并发
• 4.3.2 不同工作流模式实例并发
• 4.4 基于语义的并发控制
• 4.4.1 相关工作
• 4.4.2 工作流模式语义
• 4.4.3 并发正确性准则
• 4.5 断言封锁机制
• 4.5.1 用任务表示工作流模式的语义
• 4.5.2 失效问题
• 4.5.3 工作流任务锁
• 4.5.4 断言冲突表值的确定
• 4.5.5 工作流断言并发控制
• 4.5.6 附加的限制
• 4.6 并发实例分析
• 4.7 本章小结
• 5 并发控制器的设计与实现
• 5.1 任务管理器的设计与实现
• 5.1.1 任务管理器的概念
• 5.1.2 系统功能及特点
• 5.1.3 任务管理器的实现
• 5.1.4 任务调度机制
• 5.2 并发控制器的设计与实现
• 5.2.1 并发控制结构图
• 5.2.2 任务越迁结构的处理方法
• 5.2.3 并发控制主要数据表
• 5.2.4 主要功能函数
• 5.2.4 任务管理器状态变迁
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢