Java Tabanlı Akıı Sisteminin Gelitirilmesi Deniz KARATOPRAK 1 Meltem Turhan YÖNDEM 2 1 Meteksan Sistem, Simülasyon ve Görsel Sistemler 1,2, Orta Dou Teknik Üniversitesi, Bilgisayar Mühendislii, Ankara, Türkiye 1 e-posta: deniz.keskin@sgs.meteksan.com.tr 2 e-posta: mturhan@ceng.metu.edu.tr Özet Akıı Yönetim Sistemi (AYS) i süreçlerinin tanımlanmasına, yönetilmesine ve yürütülmesine olanak salayan bir yazılım paketidir. Workflow Management Coalition (WfMC), misyonu i akıı ürünleri için standartlar gelitirmek olan ve kar amacı gütmeyen bir organizasyondur. Bu makale, WfMC tarafından salanan referans modelinin uygulandıı Java tabanlı bir IAYS nin gelitirilmesiyle ilgili çalımaları anlatmaktadır. Gelitirilen AYS nin ilk aamasını oluturan bu çalımada, süreç tanımlamalarının bir grafiksel arayüzle yapılabilmesini salayan Akıı Tasarlayıcısı gelitirilmitir. Bu araçla yapılan süreç tanımlamaları, WfMC tarafından belirlenen meta-model ve XML emasına uygun olmaktadır. Bunun dıında WfMC tarafından tanımlanmı olan Akıı Uygulama Programlama Arayüzü (WAPI) ile uyumlu Akıı stemcisi ve Akıı Motoru gelitirilmitir. Abstract A workflow management system (WFMS) is a software package that can be used to support the definition, management and execution of workflow processes. The Workflow Management Coalition (WfMC) is a non-profit organization whose mission is to develop standards for workflow products. This article discusses the work performed for developing a Java based WFMS which uses the WfMC reference model. In this work which is the first stage of the development of WFMS, a Workflow Designer which is a graphical user interface for process definitions, is developed which complies with the meta-model and XML schema provided by WfMC. Also a Workflow Client application and a Workflow Engine is developed which are compliant with the Workflow Application Programming Interface (WAPI) provided by the WfMC. Anahtar Kelimeler Akıı, Akıı Yönetim Sistemi, Workflow Management Coalition (WfMC), Biliim Teknolojisi (BT), Java. 1. Giri Günümüz organizasyonlarında önceliklerin sürekli deimesi, organizasyon içi takımların kurulması ihtiyacı ve bir yerde oluturulan bilginin baka bir yerde alınacak kararları etkilemesi, i süreçlerinin etkili ve hızlı bir biçimde yönetilmesi ihtiyacını dourmaktadır. Güncelliini yitirmi olan, elle idare edilen dokümanlara dayalı projeler, izlenmesi ve denetimi çok zor i süreçlerine neden olmakta ve bu durum, organizasyonun tüm çalıanlarını etkilemektedir. Bu
problemin çözümü, çeitli i süreçlerini otomatikletirmekte ve elektronik olarak doru bilginin, doru kiiye, doru zamanda ulamasını salamakta yatmaktadır. Akıı Yönetim Sistemi (AYS), sanayinin çeitli alanlarında artan bir ekilde kullanılmaya balanan ve hızla gelien bir teknolojidir. AYS nin en önemli amacı, i sürecini oluturan aktiviteler dizisini yöneterek ve uygun insan ve/veya BT kaynaklarını belirli prosedürel kurallara göre kullanarak i süreçlerinin otomasyonunu salamaktır. Bu makale, gelitirilmesine yeni balanmı olan bir IAYS için u ana kadar yapılmı olan çalımaları anlatmaktadır. Gelitirilen IAYS nin WfMC referans modeline uygun bir yapıda yapılmasına ve java tabanlı olmasına karar verilmitir. Süreç yönetimi kapsamında ihtiyaç duyulan ve dokümanların elektronik ortamda otomatik olarak yönetilmesi için Meteksan Sistem A. tarından gelitirilen Doküman Yönetim Sistemi kullanılmıtır. 2. Akıı Sistemlerinin Yazılım Süreçlerine Etkisi Çou yazılım irketinde yazılım gelitirme bir mühendislik disiplininden çok bir sanat olarak ele alınmaktadır. Bundan kaynaklı problemleri amak için irketler Capability Maturity Model (CMM) ya da benzeri yaklaımları yazılım süreçlerini gelitirmek için kullanmaktadırlar. Buradaki temel sorun ise süreç modellemesi ve ilgili aktivitelerdir ki bunlar da bir yazılımın nasıl gelitirileceini açıkça belirten tanımlamaların gelitirilmesini içerir. Çou zaman bu tanımlamalar metinseldir ve irketler süreç kılavuzlarını oluturduktan sonra çalıanlarının gelitirme sırasında bu metinleri yorumlamalarını beklerler. Metinsel tanımlamalardan kaynaklı problemleri azaltmak için (tanımlamalardaki belirsizlikler, yazılım mühendislii süreçlerinin farklı yönlerinin eksik tanımlanması, vb) bazı resmi ya da yarı resmi süreç modelleme dilleri gelitirilmitir. Fakat bu modeller de gerçek gelitirme sürecinin öngörülmü modele uygunluunu salayamamaktadır. Bu problemi çözmek ve yazılım süreçlerinin yürütülmesi sırasında aktif bir rehberlik salamak amacıyla kullanılan en önemli sistemler Akıı Yönetim Sistemleri ve bu sistemlerdeki Akıı motorlarıdır. akıı motorları yazılım süreçl tanımlamalarını etkin hale getirir ve kiilere yazılım gelitirmeyle ilgili görevlerinde rehberlik eder. 3. Workflow Management Coalition (WfMC) WfMC, Autos 1993 de kurulan, kar amacı gütmeyen ve i akıı sistemi salayıcıları, kullanıcıları, analistleri ve üniversite/aratırma gruplarından oluan uluslararası bir organizasyondur. Bu organizasyonun en önemli misyonu; ortak bir yazılım terminolojisini oluturmak ve i akıı yönetim sistemi ürünlerinin birlikte ilerlik ve balanırlıklarını salamak amacıyla standartlar oluturarak i akıı yönetim sistemlerinin kullanılmasını tevik etmektir. 4. WfMC Akıı Yönetim Sistemlerine Genel Bakı süreçleri çok farklı karakteristiklerde olabilir ve çok farklı yollarla gerçekletirilebilirler. Tüm bu farklılıklara ramen pekçok IAYS ortak özelliklere sahiptir. WfMC bu ortak özellikleri 3 ana fonksiyon grubunda toplamıtır. Oluturma fonksiyonları (Build-time functions): akıı sürecinin ve ilgili aktivitelerinin oluturulması ve modellenmesi ile ilgilidir.
Çalıtırma kontrol fonksiyonları (Run-time control functions): letme ortamında, i akıının ve ilgili aktivitelerinin yönetilmesiyle ilgilidir. Çalıtırma etkileim fonksiyonları (Run-time interactions): Çeitli aktivite adımlarının gerçekletirilmesi için insan ve/veya BT uygulama araçlarıyla olan etkileimlerle ilgilidir. Piyasada çok farklı i akıı ürünleri olmasına ramen WfMC, i akıı sistemleri için pazardaki pekçok ürüne uyacak genel bir uygulama modeli oluturmutur. Böylelikle birlikte çalıırlık senaryoları için ortak bir payda oluturulmutur. Bu yaklaım, bir IAYS de olması gerekli ana fonksiyonel bileenleri ve arayüzleri soyut bir model olarak belirlemektedir. Bu genel modeldeki ana bileenler unlardır; Süreç Tanımlama Aracı (Process Definition Tool): Bilgisayar ortamında ilenebilir bir biçimde süreç tanımlamalarının yapılmasını salar. Süreç Tanımı (Process Definition): akıı gerçekletirme servisi (Workflow Enactment Service) tarafından bir sürecin yürütülmesi için gerekli olan bütün bilgileri içerir. Bunlar; sürecin balama ve biti artları, süreci oluturan aktiviteler ve bu aktiviteler arasında ilerlemek için gerekli kurallar, aktivitelerin yerine getirilmesi için kullanıcıların yapması gereken iler, vb. bilgilerdir. Akıı Gerçekletirme Servisi(Workflow Enactment Service): Bu servis süreç tanımlamalarını yorumlar, süreçlerin balatılmasını ve aktivitelerin belirlenmi kurallara göre yönlendirilmesini, i akıı katılımcılarına onlara ait i kalemlerinin gönderilmesini ve ilgili yazılım uygulamalarının aktive edilmesini salar. Bu servis bir ya da daha fazla i akıı motorunun (Workflow Engine) birarada çalımasıyla verilir. Akıı ile lgili Veri (Workflow Relevant Data): akıı motorunda, süreç yürütülme kararlarının alınmasında ve dier kontrol operasyonlarında kullanılan veridir. Listesi (Worklist): akıı katılımcılarına atanmı olan ilerin bir listesidir. Bu liste Akıı Motoru ve Listesi leyicisi arasındaki arayüzün bir kısmını oluturur. Listesi leyicisi(worklist Handler) ve Kullanıcı Arayüzü (User Interface) : Listesi leyicisi, i akıı katılımcıları ile Akıı Gerçekletirme Servisi arasındaki etkileimi salayan bir yazılım bileenidir. kalemlerinin i akıı yönetim sisteminden kullanıcılara ulatırılmasını salar. WfMC nin genel gerçekletirim modelinde Listesi leyicisi ile Kullanıcı Arayüzü 2 ayrı parça olarak tanımlansa da bunlar birletirilerek tek bir fonksiyonel birim olarak da kullanılabilir. 5. WfMC Akıı Referans Modeli akıı referans modeli WfMC tarafından, genel uygulama modelindeki ana arayüzlerin tespit edilmesiyle oluturulmutur. WfMC referans modeli bir IAYS nin en önemli arayüzlerini tespit eden mimari bir gösterimdir. Bu arayüzler, bir IAYS ile çevresi arasındaki balıca 5 fonksiyonel özellii belirler. Süreç tanımlamalarının içeri ve dıarı aktarılması. Kullanıcı uygulamaları ve Listesi leyicisi ile olan etkileimler. Yazılım araçlarının ve uygulamalarının çaırılması. Farklı IAYS leri arasındaki ibirliktelik. Yönetim ve izleme fonksiyonları.
WfMC her arayüz için bazı artnameler hazırlamıtır. Bu arayüzler ve artnameler aaıda verilmitir. Arayüz 1 Süreç Tanımı Deiimi (Interface 1: Process Definition Interchange): Modelleme ve tanımlama araçları ile süreç çalıtırma yazılımı arasındaki arayüzdür. Bu arayüzle ilgili artnameler unlardır; o Process Definition Meta-Model & WPDL (WfMC TC-1016-P): süreç tanımı için ortak bir meta-model tanımlar. o XML Process Definition Language (WfMC TC-1025): süreç tanımı için bir XML mekanizması sunar. Arayüz 2 Akıı Uygulama Programlama Arayüzü (Interface 2: Workflow Client Application Programming Interface): akıı sisteminin verdii hizmetlere ulaımı salayan ve i akıı kontrol yazılımı ve dier bileenlerle olan etkileimi düzenleyen kavramları içerir; o Workflow Client API Specifications-WAPI (WfMC TC-1002).: IAYS ürünleri tarafından desteklenen standart bir Uygulama Programlama Arayüzü (API) dür. Arayüz 3 Çaırılan Uygulamalar (Interface 3: Invoked Applications): Süreç iletimi sırasında bazı aktivitelerin harici uygulamaların kullanımına ihtiyacı olduu durumlardaki uygulama çaırımları ile ilgilidir. Arayüz 4 birliktelik (Interface 4: Interoperability): Farklı IAYS leri arasındaki ibirliktelii salamak için çeitli senaryolar tanımlar; o Interoperability Abstract Specification (WfMC TC-1012): IAYS ürünleri arasındaki ibirliktelii salamak için gerekli fonksiyonları tanımlayan soyut bir artnamedir. o Interoperability MIME Binding (WfMC TC-1018): IAYS ürünleri arasındaki ibirliktelii salamak için gerekli MIME kodlamasına dayalı mesajlama formatlarını içerir. o Interoperability WF-XML Binding (WfMC TC-1023): akıı motorları arasında XML tabanlı ibirliktelik mesajlarını içerir. Arayüz 5 Denetleme Veri artnamesi (Interface 5: Audit Data Specification): Yönetim ve izleme fonksiyonlarını içerir. o Audit Data Specification (WfMC TC-1015): Süreç gerçekleimi sırasında ne gibi bilgilerin tutulması ve saklanması gerektiini belirler. 6. WfMC Akıı Referans Modelinin Uygulanması Bu çalıma kapsamında gerçekletirilen IAYS nin sistem mimarisinin oluturulmasında WfMC referans modeli ve artnameleri genel yol göstericiler olmutur. Gelitirmenin bu aamasında sadece WfMC nin Arayüz 1 ve Arayüz 2 artnameleri uygulanmıtır. Dier arayüz artnamelerinin uygulanması daha sonraki çalımaların kapsamında olacaktır.
Arayüz 1 e olan uygunluk, süreç tanımlamalarının WfMC tarafından salanan meta-model ve XML emasının kullanılmasıyla salanmıtır. Süreç tanımlamaları WfMC tarafından sunulan XPDL (XML Process Definition Language) uygulanarak hazırlanmı XML dokümanlarında saklanmaktadır. Akıı Kullanıcı Uygulamaları ile Akıı Motoru arasındaki etkileimler ise WfMC nin WAPI artnamesine uygun olarak gerçekletirilmi ve Arayüz 2 ye uygunluk salanmıtır. 7. Sisteme Genel Bakı Gelitirilen sistem temel olarak istemci-sunucu yapısındadır ve Java tabanlıdır. Süreç yönetiminde gerekli olan elektronik dokümanların otomatik kontrolü için Meteksan Sistem A. tarafından gelitirilmi olan Doküman Yönetim Sistemi kullanılmıtır. Sistem, WfMC nin tanımladıı genel uygulama modellerinden balıca 3 bileene sahiptir. Bu bileenler Süreç Tanımlama Aracı, Akıı Motoru ve Akıı Kullanıcı Uygulamasıdır. Bu bileenlerin gelitirilmesinde WfMC referans modelinin Arayüz 1 ve Arayüz 2 artnameleri uygulanmıtır. Sistem ana mimarisi aaıdaki ekilde verilmitir. ekil 1. Sistem Mimarisi
Sistemin ana özellikleri 3 ana bileen baz alındıında u ekildedir; Süreç Tanımlama Aracı: o Kimlik dorulama özellii: Kullanıcılar sisteme kullanıcı isimleri ve ifreleri ile giri yapmaktadır. o alanı özellii: Birden fazla i akıı üzerinde aynı anda çalıma imkanı salamaktadır. o Grafiksel süreç tanımlama aracı: Süreç tanımlamaları grafiksel bir arayüzle yapılmaktadır. Aktivite tanımlamaları, aktiviteler arasındaki geçi tanımlamaları, aktiviteler arasında ilerleme kuralları, aktivitelere kullanıcı atama ilemleri, vs grafiksel bir arayüz aracılıı ile salanmaktadır. o Süreç ve aktivite bazlı doküman tanımlanması: Süreç boyunca kullanılacak dokümanlar süreç ya da aktivite bazlı olarak tanımlanabilmektedir. o Ayırım ve birleim noktalarının tanımlanması: Paralel ya da arta balı süreç ileyiini salamak için ayırım ve birleim düümleri (Split/Join nodes) tanımlanabilmektedir. o akıı arivlerine ulaım: Daha önce tanımlanmı i akılarına kolay eriimi salamak amacıyla bir filtreli arama aracı bulunmaktadır. o XPDL uyumlu i akıı tanımlamaları: Bu araçla oluturulan i akıı tanımlamaları WfMC nin XPDL formatına uygun olmaktadır. Bu araç WfMC artnamesine uygun olarak hazırlanmı herhangi bir XPDL dosyasını düzenlemede ve göstermede kullanılabilmektedir. Akıı Kullanıcı Uygulaması: o Yetkilendirilmi sistem girii: Kullanıcılar, kullanıcı tiplerine göre belirli sistem araçlarına eriim hakkına sahiptir. o Kolay süreç balatımı, kontrolü ve gözlemi: Süreç Yöneticisi kullanıcı tipindeki kullanıcılar, mevcut i akıı taımlamaları arasından istedikleri süreci balatabilmekte, balattıkları süreçlerin durumunu gözlemleyebilmekte ve kontrol edebilmektedirler. o Aktivitelerin yeniden atanması: Süreç Sahibi sürecin ileyii sırasında bir aktiviteyi baka kullanıcılara atayabilmektedir. o Kolay aktivite gerçekletirimi: Kullanıcılar, kendilerine atanmı olan i kalemlerini listelerinden takip edebilmekte, bu ileri üzerlerine alıp ilgili aktivite ilemlerini gerçekletirebilmektedirler. Akıı Motoru: o Süreçlerin yönetilmesi: akıı motoru birden fazla süreci aynı anda yönetebilmekte, süreçlerin balatılması ve aktiviteler arasında ilerlenmesi gibi ileri kontrol etmektedir. o Kullanıcı isteklerine cevap verilmesi: akıı motoru WfMC nin WAPI artnamesinde belirlenmi kullanıcı isteklerine ilgili cevapları vermektedir. o E-posta uyarıları: Kullanıcılara yeni aktiviteler atandıında i akıı motoru bu kullanıcılara e-posta aracılıı ile uyarı mesajları göndermektedir.
Aaıdaki ekilde sistem hakkında kaba bir fikir vermek amacıyla Süreç Yöneticisi ekranı verilmitir. süreç listesi aktivite durum paneli i akıı diagramı ekil 2. Süreç Yöneticisi Örnek Ekranı 8. Sonuç Bu çalımada java tabanlı bir Akıı Yönetim Sistemi gelitirilmitir. Sistem mimarisinin ina edilmesinde WfMC nin refereans modeli ana yol gösterici olmutur. Projenin ilk etabı olan bu çalımada Süreç Tanımlama Aracı, Akıı Kullanıcı Arayüzü ve Akıı Motoru bileenlerinden oluan bir sistem gelitirilmitir. Bu aamada WfMC referans modelinin sadece Arayüz 1 (Süreç Tanımı Deiimi) ve Arayüz 2 ( Akıı Uygulama Programlama Arayüzü) artnameleri uygulanmıtır. Dier artnamelerin uygulanması bundan sonraki çalımaların konusunu oluturacaktır. WfMC referans modeli üzerinde çalıılması ve ilgili artnamelerin sistem mimarisini oluturmada kullanılması bu proje için oldukça yararlı olmutur. Bu modelin uygulanması bir IAYS deki ana bileenlerin ve arayüzlerin tespit edilip uygulanmasını oldukça kolaylatırmı, sistemin daha güçlü bir hale gelmesini salamıtır. Projenin bundan sonraki etapları referans modelin eksik kalan arayüzlerinin gerçekletiriminden oluacaktır.
9. Kaynakça [1] WfMC. The Workflow Reference Model Version 1.1. Winchester, UK: Workflow Management Coalition, 1995. Document Number WFMC-TC-1003. [2] WfMC. Terminology and Glossary Version 3.0. Winchester, UK: Workflow Management Coalition, 1999. Document Number WFMC-TC-1011. [3] WfMC. Process Definition Meta-Model and WPDL Version 1.1: Workflow Management Coalition, 1999. Document Number WfMC-TC-1016-P. [4] WfMC. Workflow Client API Specifications (WAPI) Version 2.0: Workflow Management Coalition, 1998. Document Number WfMC-TC-1002. [5] WfMC. WAPI Naming Conventions Version 1.0: Workflow Management Coalition, 1995. Document Number WfMC-TC-1013. [6] WfMC. Workflow Interoperability Abstract Specifications Version 2.0: Workflow Management Coalition, 1999. Document Number WfMC-TC-1012. [7] WfMC. Workflow Interoperability MIME Binding Version 1.2: Workflow Management Coalition, 2000. Document Number WfMC-TC-1018. [8] WfMC. Workflow Interoperability Wf-XML Binding Version 1.0: Workflow Management Coalition, 2000. Document Number WfMC-TC-1023. [9] WfMC. Workflow Audit Data Specification Version 1.1: Workflow Management Coalition, 1998. Document Number WfMC-TC-1015. [10] WfMC. Interface 1: Process Definition Interchange Q&A and Examples: Workflow Management Coalition, 1999. Document Number WfMC-TC-1016-X. [11] WfMC. Workflow Process Definition Interface -- XML Process Definition Language Version 1.0: Workflow Management Coalition, 2002. Document Number WfMC-TC-1025 [12] Allen, R. Workflow: An introduction. Open Image Systems Inc., United Kingdom Chair, WfMC External Relations Committee. [13] Plesums, Ch.: Introduction to Workflow. In: L. Fischer (Ed.): Workflow Handbook 2002, Lighthouse Point (FL) 2002, pp. 19-38.