基于工作流技术办公自动化系统的毕业设计

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摘要 ............................................................................................................................... I Abstract .................................................................................... 错误！未定义书签。

第1章 绪论 ................................................................................................................ 1 1.1 课题的来源 ....................................................................................................... 1 1.2 工作流技术研究与国内外工作流产品现状 ................................................... 1 1.2.1 工作流技术的起源与发展 ........................................................................ 1 1.2.2 国外工作流产品现状及应用技术研究 .................................................... 2 1.2.3 国内工作流产品现状及应用技术研究 .................................................... 4 1.2.4 基于关系结构工作流技术的优点 ............................................................ 5 1.3 研究的目的及意义 ........................................................................................... 6 1.4 软件平台的选择 ............................................................................................... 6 1.5 本文研究的主要内容 ....................................................................................... 7 第2章 工作流技术基本理论 .................................................................................... 9 2.1 工作流技术相关概念 ....................................................................................... 9 2.2 工作流管理系统 ............................................................................................. 10 2.3 基于随机Petri网的工作流系统模型性能等价分析理论 ........................... 12 2.3.1 基于随机Petri网的工作流系统模型及前提假定 ................................ 12 2.3.2 工作流四种基本随机Petri 网模型及其性能等价公式 ....................... 12 2.4 本章小节 ......................................................................................................... 15 第3章 HOA系统的总体设计 ................................................................................ 16 3.1 HOA系统的技术架构 .................................................................................... 16 3.1.1 HOA网络拓扑结构 ................................................................................. 16 3.1.2 HOA系统的逻辑结构和部署结构 ......................................................... 17 3.2 HOA系统主要功能 ........................................................................................ 18 3.2.1 HOA系统功能结构框图 ......................................................................... 18

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3.2.2 HOA系统基本模块分析 ......................................................................... 19 3.2.3 HOA系统典型功能分析 ......................................................................... 21 3.3 HOA系统主要特点 ........................................................................................ 22 3.4 HOA系统安全管理措施 ................................................................................ 23 3.4.1 HOA系统的安全考虑 ............................................................................. 23 3.4.2 HOA系统管理与维护 ............................................................................. 24 3.5 本章小节 ......................................................................................................... 24 第4章 关系结构发文工作流管理子系统的研发 .................................................. 25 4.1 基于关系结构工作流引擎的定义 ................................................................. 25 4.2 HOA系统基于关系结构工作流引擎的应用框架 ........................................ 25 4.3 发文工作流管理子系统的数据库设计 ......................................................... 26 4.3.1 发文工作流管理子系统数据库关系图 .................................................. 26 4.3.2 HOA系统基于关系结构工作流引擎的数据模型 ................................. 28 4.3.3 HOA系统基于关系结构工作流引擎的控制模型 ................................. 29 4.4 一个基于随机Petri网工作流系统的性能分析实例 ................................... 31 4.4.1 发文工作流管理子系统模型介绍及其流程图 ...................................... 31 4.4.2 相应的随机Petri网模型及变迁延迟时间的假定 ................................ 32 4.4.3 发文工作流管理子系统的性能等价分析及计算 .................................. 33 4.5 本章小结 ......................................................................................................... 34 第5章 HOA系统软件的优化 ................................................................................ 35 5.1 SQL优化的重要作用 ..................................................................................... 35 5.2 SQL性能优化的几点原则 ............................................................................. 35 5.3 SQL优化实例与定量分析 ............................................................................. 37 5.4 本章小结 ......................................................................................................... 40 结论 ............................................................................................................................ 41 参考文献 .................................................................................................................... 43 致谢 ............................................................................................................................ 48

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第1章 绪 论

1.1 课题的来源

办公自动化（Office Automation, 简称OA）是70年代首先在经济发达国家兴起的一门技术科学。它是适应信息社会化的需要，基于软科学的理论和计算技术、通信技术的普遍应用而发展起来的，在经济发达国家已进入实际应用阶段，成为信息社会最重要的标志之一。我国的OA市场经过10年的发展，在政府部门的大力倡导下，已经进入了平稳进步和大范围的实施阶段，OA在各个行业的成功应用之外，更重要的是在电子政务方面的发展。但这是一个巨大而低效的OA市场，具体表现为投资大、效果不明显；水平低、重复建设多；硬件投入多、软件投入少；模拟手工作业增加管理负担等。尤其是软件模块复用性较差，直接影响了软件的柔性构造功能。

针对软件的模块复用性较差这个问题，本文提出利用关系结构的工作流技术来解决，在关系数据库中建立工作流引擎，使之成为工作流管理系统，也成为我课题的主要来源。目前该套利用关系数据库技术和工作流技术开发的办公自动化系统已在哈尔滨市成功试运行，简称HOA系统（以后均用HOA简称出现），它既为政府无纸化办公奠定了基础，也为企事业部门办公节省了资金，带来了巨大的经济效益和社会效益。

1.2 工作流技术研究与国内外工作流产品现状 1.2.1 工作流技术的起源与发展

八十年代初期，纸张是各行各业进行日常业务活动所不可替代的载体，包括表单、信函、文件、技术资料等各类与企业密切相关的文档都是以纸张为载体在各部门进行传递的。这种古老的载体在信息的处理、存储、传递、检索方面是低效的，使得人们花费很大的精力在资料的管理、检查上。因此人们希望出现一种无纸化的、计算机使能的环境，利用计算机技术来实现人们对信息日

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益提高的具体要求。

八十年代中期，FileNet和ViewStar等公司率先开拓了办公自动化产品市场，成为最早的一批工作流产品供应商[1]。他们把图象扫描、复合文档、结构化路由、实例跟踪、关键字索引等功能结合在一起，形成了一种全过程支持某些业务流程的集成化的软件，这是早期的工作流管理系统。比较典型的是FileNet在1984年推出的Workflow Business System，ViewStar在1988年推出ViewStar。很显然，这两种增值性质的集成化软件系统为企业简化和重组自己的关键业务流程提供了一种非常合适的方案；而且，由此可以看出，工作流技术自从其诞生之日起就是一种面向对象的系统集成技术出现的，只是由于当时的技术水平，才使得系统实现的功能比较简单。

进入九十年代，随着计算机的普及以及面向技术的发展，机关和企业的信息逐渐出现一种分布、异构的趋势，因此对于办公软件提出了新的要求，并使得人们在更深的层次上对办公自动化进行更深的研究[2~4]。1993年，国际工作流管理联盟（Workflow Management Coalition, WfMC）在欧洲成立，它标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不同工作流产品之间的互操作，WfMC在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用编程接口等方面制定了一系列标准。工作流联盟给出的工作流定义是：工作流是指整个或部分经营过程在计算机支持下的全自动或半自动化[5]。工作流管理系统（Workflow Management System, WfMS）指运行在一个或多个工作流引擎上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统，它与工作流执行者交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态。

1.2.2 国外工作流产品现状及应用技术研究

目前国外市场上工作流产品十分活跃，它们在功能、规模和应用范围上各有特色，本节将介绍国外比较有影响和具有代表性的工作流产品的实现方案。这些实现方案分别出自于不同的研究项目，所以在一定程度上代表了工作流技术几个不同的研究发展方向。

（1）ORBWork：基于CORBA的分布式工作流系统 ORBWork是美国Georgia大学计算机系METEOR（Management End-To-End OpeRations）研究项目所开发出的一套工作流管理原型系统，它是基于CORBA的完全分布的工作流执行系统，以CORBA产品Orbix作为底层的通讯支持，

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并使用CORBA来实现系统的互操作和数据源的封装。在ORBWork中，系统的所有组成部分，包括任务管理器、任务、监控单元和恢复机制都是CORBA对象，它们之间通过CORBA的IDL调用进行协作。同时，ORBWork还为用户提供了Web界面以及Web与CORBA之间的接口。以CORBA作为工作流系统实现的底层基础有许多优点，比如对象请求代理（ORB）机制、标准的接口定义语言（IDL）、面向对象等等。这些优点都将使CORBA成为用户实现企业级工作流解决方案的一种可能的选择[6]。

（2）WebWork：基于Web的工作流系统 WebWork与ORBWork一样，也是METEOR项目中的一部分。与ORBWork不同的是，WebWork是完全基于Web技术实现的工作流系统。METEOR的研究人员考虑到企业可能处于价格等原因不愿意去购买CORBA产品，但是大多数企业都有自己的Web服务器，或者可以连接到某个Web服务器上，因此开发了一套基于Web的工作流管理系统。Web浏览器为用户提供了一个通用、友好的界面，而且它可以很容易不附加任何多余代价地布置在多个计算平台上[7]。

（3）Exotica/FMQM：基于永久消息队列的分布式工作流系统

IBM Almaden研究中心所进行的研究项目Exotica在工作流分布执行方面提出了一种能够完全分布的执行模型，它通过永久消息（Persistent Messages）的方式来保存工作流相关执行信息，使得每一个执行节点都是相互独立的，工作流过程的执行不以某一个节点为中心，完全实现了分布。这种方式大大地提高了系统的可靠性、可扩展性以及柔性。Exotica的这种设计方案是建立在底层的消息传递系统之上的，类似的产品有DEC的MessageQ、Novell的Tuxedo/Q、IBM的MQSeries。这些消息系统为上层的应用隐藏了复杂的通讯实现代码并且屏蔽了操作平台、网络协议的异构性，通过提供API函数来提供各项消息服务。这些产品的特点是很适合于用来连接分布式应用，实现工作流管理的功能[8]。

（4）EVE：事件驱动下的分布式工作流执行系统

瑞士苏黎士大学计算机系的研究人员提出了一种基于事件的工作流执行服务中间件平台体系结构，称为EVE（Event Engine），用以集成工作流执行过程中松散耦合的分布式功能组件。在EVE体系结构中，工作流的执行是由分布在网络上的代理（Broker）通过响应由EVE服务器检测到的事件来完成的；同时，代理在提供服务的过程中又会产生新的事件[9]。每一个代理代表了一种活动任务的处理实体，它的行为也是由ECA规则来定义的；不同的代理分别用于提供用户接口、组织管理、外部应用集成以及系统组件等功能。EVE服务器是整个EVE体系核心，等同于工作流参考模型中的工作流机[10]。EVE服务器能够直接

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