自动化业务流程：.NET Framework 3.5 SP1的WF工作流应用策略与实践


参考资源链接：[离线安装 .NET Framework 3.5 SP1 完整包及语言包教程](https://wenku.csdn.net/doc/4z3yuygoyi?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. WF工作流基础与.NET Framework 3.5 SP1概述

## 1.1 WF工作流的简介
工作流（Workflow）是一系列按照预定顺序执行的业务活动集合，其目的是将任务、信息、文档或者其他类型的工作项传递给参与者，并能跟踪执行状态。 WF（Windows Workflow Foundation）是.NET平台下处理工作流逻辑的一套框架，由微软开发，旨在简化工作流应用程序的创建和管理。WF工作流的出现，极大地提高了开发人员创建复杂业务逻辑的效率。

## 1.2 .NET Framework 3.5 SP1中的WF
.NET Framework 3.5 SP1对WF的支持引入了多项增强功能，包括对新工作流模型的支持，改进的活动设计环境以及与SharePoint Server 2010的集成等。在.NET Framework 3.5 SP1环境下，WF工作流主要通过WF运行时和设计器工具来支持工作流的设计和执行。WF运行时负责管理工作流的生命周期，执行工作流实例，而设计器工具则提供了一个可视化的环境，帮助开发者构建和测试工作流。

## 1.3 WF工作流的关键特性
WF工作流框架的引入，为.NET平台的业务流程管理（BPM）带来了如下关键特性：
- **声明式开发**：开发者可以使用声明式的工作流语言来定义业务逻辑，不需要编写大量的代码。
- **高度可配置性**：工作流能够根据业务需求进行快速定制和配置。
- **集成性**：WF工作流可以轻松与.NET应用程序集成，同时支持与多种服务进行交互。
- **版本控制**：WF工作流支持版本控制，使得开发人员能够跟踪工作流的变更历史。

WF工作流框架的使用为开发者提供了强大的工具集和方法论，以构建可靠和可扩展的业务流程应用程序。在下一章节中，我们将深入探讨WF工作流的核心概念，并解析其在实际应用中的设计和运行时行为。

# 2. WF工作流核心概念解析

## 2.1 工作流活动的类型与设计
工作流活动是WF工作流的基石，是构成工作流的基本单元。在设计工作流时，理解不同类型的活动及其适用场景至关重要。

### 2.1.1 原子活动和组合活动
原子活动是不可再分的工作流活动，例如：发送邮件、审批等。组合活动则是由多个原子活动或其他组合活动组合而成的复杂活动。使用组合活动可以设计出更加复杂且结构化的工作流逻辑。

#### 原子活动的设计和应用
设计原子活动时，我们需要确定活动的输入参数、输出参数以及执行逻辑。以一个发送邮件的原子活动为例，其参数可能包括接收者邮箱地址、邮件主题、邮件正文等。通过定义这些参数，原子活动可以被重用在不同的工作流中。

下面是一个简单的发送邮件活动的实现示例：

public class SendMailActivity : CodeActivity
{
    [RequiredArgument]
    public InArgument<string> To { get; set; }

    [RequiredArgument]
    public InArgument<string> Subject { get; set; }

    [RequiredArgument]
    public InArgument<string> Body { get; set; }

    protected override void Execute(CodeActivityContext context)
    {
        string to = To.Get(context);
        string subject = Subject.Get(context);
        string body = Body.Get(context);

        // 这里可以集成邮件发送逻辑，例如使用SmtpClient发送邮件
    }
}

#### 组合活动的设计和应用
组合活动通常是通过在工作流设计器中拖放多个活动并定义它们之间的执行顺序来创建的。比如，一个请假审批流程可能会包含一个序列活动（Sequence），其中包含“填写请假单”、“主管审批”、“人事部审批”等活动。

组合活动的实现有助于梳理和实现复杂的业务流程。它们可以嵌套使用，形成一个活动树，最终构成完整的业务逻辑。

### 2.1.2 自定义活动的创建与应用
WF框架允许开发者创建自定义活动，以满足特定的业务需求。通过继承`CodeActivity`或`NativeActivity`类，开发者可以实现自定义活动。

#### 自定义活动的创建过程
创建自定义活动需要定义活动的外观、行为和交互逻辑。例如，如果需要创建一个“计算平均分”的自定义活动，需要覆盖`Execute`方法，并在其中编写计算逻辑。

下面展示了如何创建一个简单的自定义活动：

public class CalculateAverageActivity : CodeActivity
{
    [RequiredArgument]
    public InArgument<IEnumerable<int>> Scores { get; set; }

    [RequiredArgument]
    public OutArgument<double> AverageScore { get; set; }

    protected override void Execute(CodeActivityContext context)
    {
        var scores = Scores.Get(context);
        var average = scores.Average();
        AverageScore.Set(context, average);
    }
}

#### 自定义活动在业务中的应用
自定义活动可以在多种场景中使用，包括但不限于数据处理、业务规则应用和复杂的条件逻辑。在业务流程中使用自定义活动可以提高代码的重用性、降低维护成本。

通过创建和应用自定义活动，开发者可以更加灵活地构建工作流，满足特定的业务需求，这大大增强了WF框架的可扩展性和实用性。

## 2.2 工作流运行时行为分析
在本章节中，我们将深入探讨工作流运行时的关键行为，包括工作流实例的生命周期管理、工作流的调度与并发处理。

### 2.2.1 工作流实例的生命周期
工作流实例的生命周期从创建到终止，包括多个阶段，如启动、执行、挂起、恢复和结束。理解这些阶段有助于我们更好地控制工作流实例的运行。

#### 生命周期各阶段分析
- **创建**：一个工作流实例通过调用`WorkflowApplication`或`WorkflowServiceHost`来创建。
- **执行**：工作流开始执行，活动按设计顺序运行。
- **挂起**：工作流可以被主动挂起，以便将来恢复。
- **恢复**：挂起的工作流实例可以被恢复并继续执行。
- **终止**：工作流完成后，实例将被终止。

每个阶段都可以附加相应的事件处理程序，以便于开发者能够跟踪和处理实例在生命周期中的各种状态变化。

#### 生命周期管理的代码实践
下面的代码展示了如何使用`WorkflowApplication`来启动一个工作流实例，并添加事件处理程序来监听工作流的生命周期事件：

var wfApp = new WorkflowApplication(new MyWorkflow());
wfApp.Extensions.Add(typeof(CustomExtension));

wfApp.Unloaded = e =>
{
    Console.WriteLine("Workflow unloaded.");
};

wfApp.Idle = e =>
{
    Console.WriteLine("Workflow idle.");
};

wfApp.Aborted = e =>
{
    Console.WriteLine("Workflow aborted.");
};

wfApp.Complete = e =>
{
    Console.WriteLine("Workflow completed.");
};

wfApp.Run();

### 2.2.2 工作流调度和并发处理
工作流的调度指的是对工作流实例生命周期的管理，而并发处理则是指如何同时执行多个工作流实例，保证它们之间的互不干扰。

#### 工作流实例的并发处理
WF框架通过使用`WorkflowApplication`的并发模型来实现工作流实例的并发执行。开发者可以创建多个`WorkflowApplication`实例来并发执行不同的工作流实例。

在并发环境中，确保数据一致性和线程安全是非常重要的。可以通过锁、事务和同步机制来管理资源，防止并发访问导致的数据冲突。

#### 实例调度的优化
实例调度优化涉及如何高效地管理大量工作流实例，以及如何根据工作流的执行状态来调度。WF提供了扩展点，允许开发者实现自己的调度逻辑，以便更好地满足业务需求。

## 2.3 工作流持久化与事务管理
在本章节中，我们将深入探讨工作流的持久化机制，包括事务管理和数据持久化策略。

### 2.3.1 数据持久化的机制和策略
工作流实例的状态需要持久化存储，以便在应用程序重启或其他异常情况下能够恢复。WF框架利用内置的持久化服务来实现这一功能。

#### 持久化机制分析
- **持久化服务**：WF提供了持久化服务接口`IPersistencePipelineExtension`，允许开发者自定义持久化逻辑。
- **SQL持久化**：默认情况下，WF使用SQL Server作为持久化存储，通过内置的SQL持久化服务实现数据的保存和检索。

#### 数据持久化策略示例
开发者可以创建自定义的持久化服务来替换默认实现，例如使用NoSQL数据库作为存储层。以下是一个简单的持久化服务示例：

public class CustomPersistenceService : IPersistencePipelineExtension
{
    public void Aborting(NativeActivityContext context, BookmarkManager bookmarkManager)
    {
        // 处理实例中止事件
    }

    public void Aborted(NativeActivityContext context, BookmarkManager bookmarkManager)
    {
        // 实例已中止后的处理
    }

    // 其他事件处理方法...
}

### 2.3.2 事务支持和异常处理
WF框架通过使用事务来保证工作流执行的原子性。工作流中的事务管理与.NET标准事务API（System.Transactions）集成。

#### 事务支持详解
WF允许在工作流中使用事务，通过`TransactionScope`活动来定义事务边界。如果事务在事务范围内提交，则所有更改都会被永久保存；如果事务回滚，则所有更改都会被撤销。

#### 异常处理的策略
在WF中处理异常需要使用到异常处理活动，例如`TryCatch`。工作流执行时发生的任何异常都可以被`TryCatch`捕获并进行相应的处理。

下面的代码演示了如何使用`TryCatch`活动捕获和处理异常：

TryCatch tryCatch = new TryCatch
{
    Try = new Sequence
    {
        Activities =
        {
            // 正常执行的活动
        }
    },
    Catches =
    {
        new Catch<Exception>
        {
            Action = new ActivityAction<Exception>
            {
                Handler = new FaultHandlerActivity()
            }
        }
    }
};

在上述代码中，如果在`Try`块中发生任何异常，`Catch<Exception>`将捕获它，并允许执行相应的错误处理逻