Flowable 工作流引擎速览-优快云博客

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以下是针对 Flowable 工作流引擎 的深度详解，涵盖架构设计、核心功能、技术特性及实战场景，帮助您全面掌握这一企业级流程自动化解决方案：

一、Flowable 核心定位

Flowable 是基于 Java 的 轻量级开源 BPMN 2.0 引擎（扩展支持 CMMN/DMN），由 Activiti 核心开发者创建，专注于：

高性能流程执行：毫秒级流程实例启动
微服务友好架构：独立引擎模块，支持容器化部署
现代技术栈整合：Spring Boot、Quarkus、云原生支持
多标准统一平台：BPMN（流程）、CMMN（案例）、DMN（决策）协同运作

二、核心模块架构

流程引擎 (BPMN Engine)
- 支持 BPMN 2.0 全部元素（包括复杂网关、事件子流程）
- 异步延续 (Async Continuation)：提升高并发吞吐量
- 执行监听器 (Execution Listeners)：注入自定义逻辑
案例引擎 (CMMN Engine)
- 动态任务管理：通过 Sentry 监听数据/事件变化
- 案例文件 (Case File)：共享上下文数据存储
- 计划项 (Plan Item)：支持动态添加/跳过任务
决策引擎 (DMN Engine)
- FEEL 表达式支持
- 决策表 (Decision Table)：命中策略（First/Collect/Any）
- 决策服务 (Decision Service)：独立部署为 REST 端点

三、关键技术特性

1. 高性能设计

优化手段	效果
异步任务分片 (Async Executor)	10k+ 流程实例/秒（标准服务器）
流程实例缓存 (L1/L2 Cache)	减少数据库访问 90%+
批量处理 (Bulk Operations)	高效处理历史数据清理等操作

2. 高可用部署

分布式作业调度：基于 Redis/Zookeeper 的锁机制
数据库分片：支持流程数据按租户水平拆分
历史数据分离：归档表与运行时表物理隔离

3. 扩展机制

Delegate Execution

public class PaymentTask implements JavaDelegate {
    public void execute(DelegateExecution execution) {
        String orderId = (String) execution.getVariable("orderId");
        // 调用支付服务...
    }
}

事件监听器 (Event Listeners)
- 捕获事件：PROCESS_STARTED, TASK_COMPLETED, VARIABLE_UPDATED
自定义命令拦截器 (Command Interceptors)
- 在引擎操作前后注入逻辑（如审计日志）

四、Spring Boot 集成实战

1. 基础配置

# application.yml
flowable:
  async-executor-activate: true
  database-schema-update: true
  history-level: audit # 记录完整审计日志

2. 流程部署（自动扫描）

@SpringBootApplication
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class, args);
    }
    
    @Bean
    public CommandLineRunner init(RepositoryService repositoryService) {
        return args -> {
            repositoryService.createDeployment()
                .addClasspathResource("processes/order-process.bpmn20.xml")
                .deploy();
        };
    }
}

3. 启动流程实例

@Autowired RuntimeService runtimeService;

public void startOrderProcess(String orderId) {
  Map<String, Object> variables = new HashMap<>();
  variables.put("orderId", orderId);
  variables.put("customerLevel", "GOLD");
  runtimeService.startProcessInstanceByKey("orderProcess", variables);
}

五、高级功能详解

1. 流程版本控制

SELECT * FROM ACT_RE_PROCDEF 
WHERE KEY_ = 'orderProcess' ORDER BY VERSION_ DESC;

相同流程 key 可部署多版本
新流程实例自动使用最高版本
旧实例继续运行在原始版本

2. 事务一致性方案

场景	解决方案
服务调用失败	BPMN 事务子流程 + 补偿事件
跨系统数据同步	Saga 模式实现最终一致性
人工任务超时	边界定时器事件触发超时处理

3. 动态流程修改

RuntimeService runtimeService = ...;
String processInstanceId = "1001";

// 动态添加用户任务
runtimeService.addUserTask(processInstanceId, "dynamicTask", "审批专员");

六、监控与管理

1. 内置监控端点

GET /flowable-rest/app/management/engine   # 引擎状态
GET /flowable-rest/app/management/jobs     # 异步作业队列
GET /flowable-task/app/rest/tasks?assignee=kermit # 用户任务查询

2. Prometheus 监控集成

# 暴露 Flowable 指标
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: prometheus,flowable
  metrics:
    tags:
      application: ${spring.application.name}

3. Flowable Admin 控制台

实时查看流程实例状态
动态修改任务负责人
批量终止/重启流程实例

七、典型应用场景

场景 1：金融贷款审批（BPMN + DMN）

场景 2：医疗急救响应（CMMN 主导）

graph TB
C[急救案例] --> D[基础评估]
D --> E{生命体征危急?}
E -->|是| F[启动抢救小组]
E -->|否| G[常规检查]
F --> H[动态添加专科会诊]  // 根据病情变化

八、Flowable vs Activiti 关键区别

特性	Flowable	Activiti 7
开源协议	Apache 2.0	Apache 2.0
性能优化	✅ 异步延续/批量处理	⚠️ 社区版优化有限
CMMN 支持	✅ 完整实现	❌ 仅基础功能
DMN FEEL 表达式	✅ 完整支持	⚠️ 部分支持
微服务支持	✅ 轻量引擎 + Docker 镜像	✅ Camunda 商业版更成熟
云原生集成	✅ Kubernetes Operator	❌ 无官方方案

九、最佳实践建议

流程设计原则
- 单个 BPMN 流程不超过 30 个节点
- 复杂决策逻辑抽离到 DMN
- 异常处理统一用错误边界事件

性能调优重点

-- 避免全表扫描的索引优化
CREATE INDEX IDX_FLOWABLE_RU_EXEC ON ACT_RU_EXECUTION(PROC_INST_ID_);
CREATE INDEX IDX_FLOWABLE_HI_VAR ON ACT_HI_VARINST(PROC_INST_ID_);