1 前言 ................................................................................................................................................................... 2
2 阅读本篇的基础准备 ....................................................................................................................................... 3
2.1 概念的基础 ........................................................................................................................................... 3
2.2 环境的基础 ........................................................................................................................................... 3
3 什么是流程引擎内核？ ................................................................................................................................... 4
4 引擎内核所关注的四个主要问题 ................................................................................................................... 5
4.1 模型与定义对象 ................................................................................................................................... 5
4.2 调度机制与算法 ................................................................................................................................... 6
4.3 执行机制与状态 ................................................................................................................................... 6
4.4 实例对象与执行环境 ........................................................................................................................... 6
5 jbpm，“精简”的开源流程引擎 ..................................................................................................................... 6
6 jBpm流程模型与定义对象 .............................................................................................................................. 7
6.1 首先解决如何形式化描述一个流程的问题........................................................................................ 7
6.2 抽象的节点（Node）和转移（Transition）....................................................................................... 8
6.3 流程：节点与转移的组合 ................................................................................................................... 8
6.4 节点的类型和扩展 ............................................................................................................................... 9
7 jBpm的过程调度机制 ...................................................................................................................................... 9
7.1 吸纳自Petri Net思想 ............................................................................................................................. 9
7.2 Token的推进 ....................................................................................................................................... 10
7.3 非常简单的调度机制 ......................................................................................................................... 12
8 jBpm的过程执行机制 .................................................................................................................................... 13
8.1 执行机制 ............................................................................................................................................. 13
8.2 分支处理 ............................................................................................................................................. 14
9 jBpm内核结构与实例对象 ............................................................................................................................ 15
10 后记 ............................................................................................................................................................. 16
1 前言
本文揭秘了 jbpm 引擎内核的设计思想和构架，但不是 jbpm 引擎的全部。请注意是“流程引擎内核”，
而不是“流程引擎”。如果我们把流程引擎比作工作流系统的“发动机”，那么“引擎内核”则是一个引擎
的“灵魂”。
流程引擎内核仅是“满足 Process 基本运行”的最微小结构，而整个引擎则要复杂很多，包括“状态
存储”、“事件处理”、“组织适配”、“时间调度”、“消息服务”等等外围的服务性功能。引擎内核，仅包含
最基本的对象和服务，以及用于解决流程运行问题的调度机制和执行机制。
如果，你掌握了一个流程引擎的灵魂，你才有能力理解它的全部。否则，一个引擎对你来说，可能只
是一个复杂的结构，丰富多彩 API、令人眼花缭乱的“功能”和“服务”而已。
本身工作流这个领域就是一个很“狭窄”的领域，国内的厂商也不是很多，其中有部分实现技术并不
弱。但可能涉于安全等因素，并没有多少技术人员探讨“深度的工作流技术实现问题”。而广大的开发爱
好者却还在花费大量的时间在摸索“如何理解工作流、如何应用工作流”。 所以在此之前，国内尚未有一
篇技术文章探讨工作流引擎内核的实现，当然也没有探讨jBpm引擎内核的文章了。在
www.javaeye.com 技
术站点和我的blog（
http://blog.csdn.net/james999）上有几篇专门探讨jbpm应用的文章，对于初步想了解如
何使用jbpm的读者来说，值得看看。
对于这方面的技术分享，开源是个不错的突破口。
本篇就是以 jBpm 为实例，来诠释工作流引擎的内核设计思路和结构。但是这仅仅是从 jBpm 的实现
角度来辅助大家理解，因为工作流引擎内核的设计、实现是有很多方式：这会因所选的模型、调度算法、
推进机制、状态变迁机制、执行机制等多方面的不一样，而会差别很大。比如基于 Activity Diagram 模型
的 jBpm 和基于 FSM 模型的 OSWorkflow 引擎内核之间就有很大的差别。
相比较而言，jBpm 的模型比较复杂，而引擎内核实现的比较“精简”，非常便于大家“由浅入深的理
解”。
2 阅读本篇的基础准备
2.1 概念的基础
本文的读者群主要是面向有一定工作流基本概念的开发人员。所以本文认为你已经具备了如下基本工
作流知识：
（1） 初步了解工作流系统结构。比如理解工作流引擎在工作流系统中所处的位置和作用
（2） 对流程定义（Process Definition）和流程实例（Process Instance）相关对象有所了解。比如理
解 Process Instance 代表什么，工作项（WorkItem）代表什么。
2.2 环境的基础
在阅读本篇的时候，如果你已经搭建了一套jbpm的开发环境，那么将有助于你更容易理解本篇的很多
内容，也便于实际体验代码。从
www.jbpm.org官方网站下载jbpm-starters-kit开发包，按照其参考手册，可
以很容易在eclipse开发环境中建立项目，效果图类似如下：
3 什么是流程引擎内核？
我比较推崇“微内核的流程引擎构架”，并在最近两三年内写了两篇探讨此方面的文章：第一篇是写
于 05 年 7 月份的《微内核流程引擎架构体系》，第二篇是 07 年 7 月份的《微内核过程引擎的设计思路和
构架》（受普元《银弹》杂志约稿所写，尚未对外公开）。
但至今对外阐述引擎内核到底是什么。
正如上面的两张图所示，我们可以通过“微内核”的构架来使得流程引擎的结构更加“清晰”。而能
否实现“微内核”的根本，则是看你是否能够设计并抽象出“良好的引擎内核结构”。
很显然，要想设计出一套结构优良的引擎内核，首要条件就是：明白什么是引擎内核。
首先我们需要明白引擎是什么，引擎可以做什么。这在 WfMC 的《工作流参考模型》中已经有很详细
的解答，本文不再重复。知道这个仅仅是不够的，你还需要很清晰的明白如何去“为流程建模”，而这则
在 Aalst 大师所著的《工作流管理——模型、方法、系统》一书有细致阐述，本文也不再重复。
但很可惜，至今尚未有一本专门的书籍来论述“过程建模方法”的，或者说如何利用这些既有的“过
程建模方法（诸如 FSM、PetriNet、EPC、Activity Diagram 等等）”来解决流程问题。这个只能分别查阅相
关资料，此处也不叙述。
因为文本只讲“引擎内核”。
如果我们暂且把那复杂的流程业务性问题，诸如“组织模型分配”、“分支条件计算”、“事件处理”、“消
息调度”、“工作项处理”、“存储”、“应用处理”、以及那些“变态的诸如会签、回退之类的模型”都统统
的抛弃，只留下“最单纯的过程性问题”，也就是“解决一个过程运行问题，按秩序的从一个节点到另一
个节点的执行”。—— 这就是引擎内核所关注的根本问题。
上面这句话，估计会引起很多人“拍砖”。在很多人看来，工作流之所以看起来很“难”，就是因为这
些复杂多变的“业务性问题”都统统绑在一个“引擎”上造成的。
其实，这是两个“维度”的问题，也就是“引擎的抽象”和“引擎的应用”这两个不同维度，不同层
面的问题。但这绝不是两个独立的问题，“引擎的抽象”的好与坏，直接影响到“引擎的应用”的可复杂
度和可支持度，当然我们也不能否认，“引擎的应用”问题也是一个很复杂的问题。但本文是站在“引擎
的抽象”这个维度来阐述问题的。对于“引擎的应用”问题，可参考我的前作：2003 年 11 月份的《工作
流模型分析》、2003 年 12 月份的《工作流授权控制模型》、2004 年 7 月份的《工作流系统中组织模型应用
解决方案》。
也就是说，本文不是指导大家如何去“使用 jbpm”，而是阐述“jbpm 的引擎的内核部分是如何构建的”。
但本文的主旨不是告诉大家“jBpm 是如何设计引擎内核的”，而是以 jBpm 为例，来介绍“引擎内核”。
4 引擎内核所关注的四个主要问题
引擎内核所关注的是一个非常“抽象”层面的问题，而不同引擎关注的“一套完整的执行环境”。或
者我们可以这么来说，引擎内核的职责是非常“精简”的：确保流程按照既有的定义，从一个节点运行到
另一个节点，并正确执行当前节点。
总的来说，引擎内核主要关注四个方面的问题：
（1） 流程定义问题：不是说如何图形化的定义流程，而是如何用一套定义对象，来诠释所定义的
流程。
（2） 流程调度问题：提供什么的机制，可以确保流程能够处理复杂的“流程图结构”，诸如串行、
并行、分支、聚合等等，并在这复杂结构中确保流程从一个节点运行到另一个节点。
（3） 流程执行问题：当流程运行到某个节点的时候，需要一套机制来解决：是否执行此节点，并
如何执行此节点的问题，并维持节点状态生命周期。
（4） 流程实例对象：需要一整套流程实例对象来描述流程实例运行的状态和结果。
4.1 模型与定义对象
工作流引擎本身就是一种“base on model”的组件，流程实例的执行都是依赖于所定义的“流程定义”，
