自己写一个简单的工作流引擎V1

1.需求

市面上常见的工作流组件一般都是前端通过拖拉拽配置流程图，后端流程引擎解析流程配置，这里我们手写一个简单的流程引擎，先实现串行流程，例如下：

小明提交了一个申请单，然后经过经理审批，审批结束后，不管通过还是不通过，都会经过第三步把结果发送给小明

2.难点分析

• 每个节点审批时间是不确定的，工作流引擎主动式调取下一个节点的逻辑并不适合当前场景
• 节点类型不是固定的后续会增多，工作流引擎与节点类型判断的逻辑不能写死
• 审批时需要传递一些基本信息，如审批人、审批时间等，这些信息如何传递

3.设计

• 采用注册机制，把节点类型及其自有逻辑注册进工作流引擎，以便能够扩展更多节点，使得工作流引擎与节点解耦
• 工作流引擎增加被动式驱动逻辑，使得能够通过外部来使工作流引擎执行下一个节点
• 增加上下文语义，作为全局变量来使用，使得数据能够流经各个节点

4.实现

流程的表示

流程配置好后一般会生成xml或者json格式的文件，这里我们使用xml表示流程

<definitions>
    <process id="process_2" name="简单审批例子">
        <startEvent id="startEvent_1">
            <outgoing>flow_1</outgoing>
        </startEvent>
        <sequenceFlow id="flow_1" sourceRef="startEvent_1" targetRef="approvalApply_1" />
        <approvalApply id="approvalApply_1" name="提交申请单">
            <incoming>flow_1</incoming>
            <outgoing>flow_2</outgoing>
        </approvalApply>
        <sequenceFlow id="flow_2" sourceRef="approvalApply_1" targetRef="approval_1" />
        <approval id="approval_1" name="审批">
            <incoming>flow_2</incoming>
            <outgoing>flow_3</outgoing>
        </approval>
        <sequenceFlow id="flow_3" sourceRef="approval_1" targetRef="notify_1"/>
        <notify id="notify_1" name="结果邮件通知">
            <incoming>flow_3</incoming>
            <outgoing>flow_4</outgoing>
        </notify>
        <sequenceFlow id="flow_4" sourceRef="notify_1" targetRef="endEvent_1"/>
        <endEvent id="endEvent_1">
            <incoming>flow_4</incoming>
        </endEvent>
    </process>
</definitions>

1. process表示一个流程
2. startEvent表示开始节点，endEvent表示结束节点
3. approvalApply、approval、notify分别表示提交申请单、审批、邮件通知节点
4. sequenceFlow表示连线，从sourceRef开始，指向targetRef

节点的表示

outgoing表示出边，即节点执行完毕后，应该从那个边出去。
incoming表示入边，即从哪个边进入到本节点。
一个节点只有outgoing而没有incoming，如：startEvent；也可以 只有入边而没有出边，如：endEvent；也可以既有入边也有出边，如：approvalApply、approval、notify。

流程引擎的逻辑

基于上述XML，流程引擎的运行逻辑如下

1. 找到process
2. 找到开始节点(startEvent)
3. 找到startEvent的outgoing边(sequenceFlow)
4. 找到该边(sequenceFlow)指向的节点(targetRef=approvalApply_1)
5. 执行approvalApply_1节点自身的逻辑
6. 找到该节点的outgoing边(sequenceFlow)重复3-5，直到遇到结束节点(endEvent)，流程结束

上代码

定义流程

public class PeProcess {
    private String id;
    public PeNode start;

    public PeProcess(String id, PeNode start) {
        this.id = id;
        this.start = start;
    }

    public PeNode peNodeWithID(String peNodeID) {
        PeNode node = this.start.out.to;
        this.start = this.start.out.to;
        return node;
    }
}

定义节点

public class PeNode {
    public String id;

    public String type;
    public PeEdge in;
    public PeEdge out;

    public PeNode(String id) {
        this.id = id;
    }

}

定义边

public class PeEdge {
    private String id;
    public PeNode from;
    public PeNode to;

    public PeEdge(String id) {
        this.id = id;
    }
}

接下来，构建流程图，代码如下：

import org.w3c.dom.Node;
import org.w3c.dom.NodeList;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class XmlPeProcessBuilder {
    private String xmlStr;
    private final Map<String, PeNode> id2PeNode = new HashMap<>();
    private final Map<String, PeEdge> id2PeEdge = new HashMap<>();

    public XmlPeProcessBuilder(String xmlStr) {
        this.xmlStr = xmlStr;
    }

    public PeProcess build() throws Exception {
        //strToNode : 把一段xml转换为org.w3c.dom.Node
        Node definations = XmlUtil.strToNode(xmlStr);
        //childByName : 找到definations子节点中nodeName为process的那个Node
        Node process = XmlUtil.childByName(definations, "process");
        NodeList childNodes = process.getChildNodes();

        for (int j = 0; j < childNodes.getLength(); j++) {
            Node node = childNodes.item(j);
            //#text node should be skip
            if (node.getNodeType() == Node.TEXT_NODE) continue;

            if ("sequenceFlow".equals(node.getNodeName()))
                buildPeEdge(node);
            else
                buildPeNode(node);
        }
        Map.Entry<String, PeNode> startEventEntry = id2PeNode.entrySet().stream().filter(entry -> "startEvent".equals(entry.getValue().type)).findFirst().get();
        return new PeProcess(startEventEntry.getKey(), startEventEntry.getValue());
    }

    private void buildPeEdge(Node node) {
        //attributeValue : 找到node节点上属性为id的值
        PeEdge peEdge = id2PeEdge.computeIfAbsent(XmlUtil.attributeValue(node, "id"), id -> new PeEdge(id));