事务工作流技术研究

论文摘要

工作流技术是实现业务过程自动化的一种有效手段，事务处理技术对于提高工作流管理系统WfMS(Workflow Management System)的可靠性具有重要作用。在20世纪90年代，人们将各种扩展事务模型与工作流技术相融合，衍生出事务工作流(transactional workflow)技术，该技术对于支持分布、异构、复杂的关键业务过程的自动化、推动其迈向实用具有重要意义。针对目前过程模型对事务性支持的不足，本文提出了一种事务工作流过程模型TFPM，该模型支持过程的嵌套结构，并引入隔离域概念及错误恢复属性使之满足工作流的事务性需求。针对当前事务工作流系统中存在的各种并发情况，提出了基于隔离域的并发调度算法，该算法允许用户通过合理设置过程中的隔离域及各种隔离属性来有效的避免工作流系统中因为各种并发执行而产生的丢失修改、读取脏数据等现象发生，并且该算法可以使用户根据业务的具体需要，灵活的定制过程的隔离级别，提高过程实例的并发度。提出了基于过程执行历史的错误恢复算法，该算法充分考虑了事务工作流中的各种并发情况，当活动出现运行错误时根据活动所属隔离域判断所需补偿的活动范围，补偿时根据过程执行历史进行补偿，从而减小了补偿代价。针对已有工作流产品和原型系统缺乏对工作流事务性支持的情况，设计了一个事务工作流原型系统TFlow，该原型系统为事务工作流的执行提供并发调度策略和正确性保证。本文在事务工作流过程模型、并发控制、错误恢复及事务工作流原型系统等方面的研究为事务工作流的研究提供了新的思路和方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 工作流技术及相关研究
• 1.1.1 工作流的起源与发展
• 1.1.2 工作流参考模型
• 1.2 事务处理技术
• 1.2.1 基本概念及属性
• 1.2.2 扩展事务模型
• 1.3 事务工作流研究现状
• 1.3.1 事务工作流原型系统
• 1.3.2 事务工作流的并发控制及调度
• 1.3.3 事务工作流的错误恢复
• 1.4 论文相关工作及内容安排
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究目的与意义
• 1.4.3 内容安排
• 第二章 事务工作流的过程模型
• 2.1 引言
• 2.2 过程模型 TFPM
• 2.2.1 事务工作流过程定义元模型
• 2.2.2 基本概念
• 2.2.3 隔离域
• 2.2.4 隔离域的隔离属性及隔离级别
• 2.2.5 错误恢复属性
• 2.3 事务工作流的控制结构
• 2.4 事务工作流的状态转换
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于隔离域的事务工作流并发控制
• 3.1 引言
• 3.2 事务工作流的并发问题
• 3.2.1 事务工作流的并发需求
• 3.2.2 并发错误类型
• 3.2.3 事务工作流中的并发类型
• 3.3 基于隔离域的并发控制机制
• 3.3.1 隔离域的划分
• 3.3.2 隔离域执行状态
• 3.3.3 共享资源表及访问权限表
• 3.3.4 并发调度算法
• 3.4 算法分析
• 3.4.1 可串行性分析
• 3.4.2 实例说明
• 3.5 相关工作
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于过程执行历史的事务工作流错误恢复
• 4.1 引言
• 4.2 工作流错误分析
• 4.2.1 错误产生的原因
• 4.2.2 错误类型
• 4.3 错误恢复相关概念及技术
• 4.3.1 过程执行历史
• 4.3.2 补偿范围
• 4.3.3 一致点
• 4.3.4 替换活动及重执行条件
• 4.3.5 过程实例与活动实例的挂起
• 4.3.6 错误恢复模式
• 4.4 基于过程执行历史的错误恢复算法
• 4.4.1 过程执行历史图生成算法
• 4.4.2 补偿范围确定算法
• 4.4.3 出错活动的补偿算法
• 4.4.4 错误恢复算法
• 4.5 算法分析
• 4.5.1 正确性验证
• 4.5.2 实例分析
• 4.6 相关工作
• 4.7 本章小结
• 第五章 事务工作流的原型系统
• 5.1 引言
• 5.2 系统实现的相关设计
• 5.2.1 总体结构
• 5.2.2 数据结构
• 5.2.3 扩展的XPDL语言
• 5.3 过程建模系统的设计
• 5.4 引擎系统的设计
• 5.4.1 并发控制器
• 5.4.2 错误恢复管理器
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 进一步研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果