Flowable流程扩展与自定义开发：深入定制业务逻辑的进阶指南


参考资源链接：[Flowable BPMN 6.5 中文用户手册：全面解析流程引擎](https://wenku.csdn.net/doc/6401abf8cce7214c316ea289?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. Flowable流程引擎概述

## 1.1 Flowable简介

Flowable是一个轻量级、可嵌入的Java类库，用于构建业务流程应用程序。作为BPMN 2.0规范的完整实现，它允许开发者快速设计、执行和监控业务流程。Flowable流程引擎旨在提供高性能和高效的流程管理解决方案，同时拥有企业级特性，如高可用性、集群支持和广泛的集成选项。

## 1.2 Flowable的核心特性

该引擎的核心特性包括支持BPMN 2.0的建模、灵活的流程实例管理、强大的任务分配机制和流程历史的详细追踪。Flowable还提供了对动态流程的支持，允许在运行时对流程定义进行修改。这些特性使得Flowable成为企业级BPM解决方案中一个十分受欢迎的选择。

## 1.3 应用场景和行业应用

Flowable被广泛应用于需要高度自动化的工作流程和复杂的业务规则中。从金融、医疗保健到政府机构，Flowable的灵活性和强大的功能使其能够满足多样化的业务需求。开发者可以利用Flowable开发工作流管理系统、审批流程、案件管理等应用程序。

# 2. Flowable流程设计基础

## 2.1 流程模型的构建与管理

流程模型是流程引擎中的核心概念，它代表了业务流程的逻辑结构。在Flowable中，流程模型通常使用BPMN 2.0标准进行设计，这种方式可帮助业务分析师和开发人员实现业务流程的可视化和标准化。

### 2.1.1 BPMN 2.0基础概念

BPMN 2.0（Business Process Model and Notation）是业界广泛采用的流程建模标准。它提供了一套丰富的图形元素，使流程设计者可以定义流程、事件、活动、网关、序列流和消息流等。这些元素在流程图中用特定的符号表示，确保了流程的准确性和易理解性。例如，一个用户任务通常用一个矩形框表示，而开始和结束事件则分别用圆形和圆形环表示。

### 2.1.2 流程模型的创建和维护

在Flowable中创建流程模型通常涉及以下几个步骤：

- **模型绘制**：使用支持BPMN 2.0的建模工具（如Activiti Designer或Flowable Modeler）绘制业务流程图。
- **模型验证**：确保流程模型没有错误，比如没有未连接的节点、分支逻辑是否正确等。
- **部署流程定义**：将模型文件打包成BPMN文件，部署到Flowable引擎上。这一过程可通过Flowable提供的API或管理控制台完成。
- **模型版本控制**：流程模型在实际应用中可能会发生变化，Flowable支持模型的版本控制，使得可以跟踪和管理流程的变化历史。

在创建流程模型时，需要考虑流程的可维护性、扩展性以及与现有系统的集成能力。合理地设计流程模型可以显著提高业务流程的效率和准确性。

## 2.2 流程变量和表单集成

流程变量和表单是流程执行过程中不可或缺的组成部分，它们使得流程能够处理动态内容，并与用户进行交互。

### 2.2.1 变量的作用域和生命周期

流程变量在Flowable中定义了流程执行过程中的各种状态和数据。变量可以在流程的任何地方被创建、修改和使用。它们可以是简单的数据类型，如字符串、整数，也可以是复杂的对象或JSON数据。

变量的作用域可以是局部的，也可以是全局的：

- **局部变量**：仅在某个流程实例的上下文中有效，它们通常用于特定的任务或子流程。
- **全局变量**：在整个流程定义中都是可见的，并且可以跨多个流程实例共享。

变量的生命周期通常由流程定义中定义的执行路径来控制。例如，一个变量可能在流程开始时创建，在用户任务完成后更新，并在流程结束时销毁。

### 2.2.2 表单设计与集成方法

在Flowable中，表单用于收集和展示任务所需的信息。有效的表单设计能够使用户在执行任务时更加方便和直观。Flowable支持多种方式集成表单：

- **内嵌表单**：在BPMN 2.0模型中直接嵌入HTML表单。
- **外部表单**：通过URL引用外部定义的表单。
- **表单表键**：使用Flowable表单键，Flowable将自动管理表单的加载。

集成表单时，流程变量和表单之间通常需要建立映射关系，以确保用户输入的数据能够正确地反映在流程变量中。

## 2.3 事件和网关的高级应用

在设计复杂流程时，事件和网关是实现动态决策和流程控制的关键。

### 2.3.1 事件类型及其触发机制

BPMN 2.0定义了多种类型的事件，包括：

- **开始事件**：流程实例开始的地方。
- **结束事件**：流程实例结束的地方。
- **中间事件**：在流程执行过程中发生，可以是定时的、消息驱动的，或者是错误和补偿事件。

事件可以通过各种方式触发，例如：

- **时间事件**：在特定时间点或者经过特定时间间隔后触发。
- **消息事件**：接收到特定消息时触发。
- **错误事件**：在发生错误或异常时触发。

### 2.3.2 网关决策逻辑的实现

网关是控制流程走向的元素，它根据一组预设的规则决定流程的执行路径。Flowable支持以下网关类型：

- **排他网关（XOR Gateway）**：根据条件表达式决定一个分支执行。
- **并行网关（AND Gateway）**：同步多个分支的流程执行。
- **包容网关（Inclusive Gateway）**：允许多个分支同时执行。
- **事件网关（Event-based Gateway）**：基于事件的分支决策。

网关的使用允许流程设计者实现复杂的业务逻辑，如分支和合并条件、条件循环等。这些逻辑的实现通常需要结合流程变量和事件。

在以上各小节中，我们了解了Flowable流程引擎在设计基础方面的核心概念和实现细节。下一章节将深入探讨Flowable流程扩展技术，以实现更深层次的业务需求。

# 3. Flowable流程扩展技术

## 3.1 自定义任务监听器与执行者

### 3.1.1 任务监听器的工作原理

任务监听器是Flowable提供的一个强大功能，允许开发者在流程实例的特定点注入自定义的业务逻辑。监听器可以被绑定到多种事件类型上，比如流程开始、任务创建、任务完成等。在这些事件发生时，Flowable会调用与监听器关联的Java类的特定方法来执行业务逻辑。

实现自定义任务监听器需要继承`JavaDelegate`接口，并实现其`execute`方法。在`execute`方法中编写业务逻辑，当监听到事件时，该方法会被执行。监听器通常在BPMN 2.0模型中通过扩展属性进行配置。

### 3.1.2 执行者的实现和部署

执行者（Executor）在Flowable中指的是定义了`TaskListener`或`ExecutionListener`的类。将这些执行者部署到Flowable引擎中，需要创建一个包含执行者信息的JAR包，并将其部署到引擎中。部署后，引擎会识别JAR包中的监听器，并在流程中适当的时候执行它们。

在实际应用中，我们需要创建一个Maven项目，并在其中编写自定义监听器类。然后通过Maven构建打包成JAR，并在Flowable管理界面中进行部署。

<!-- pom.xml 中的依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.flowable</groupId>
    <artifactId>flowable-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>6.6.0</version>
</dependency>

## 3.2 自定义流程解析器

### 3.2.1 流程解析器的作用与扩展方式

流程解析器是Flowable用来解析BPMN模型的组件。Flowable允许开发者编写自定义解析器，以便于对BPMN模型中的某些特定元素进行更深入的处理。例如，可以自定义解析器来处理复杂的业务规则或特定的业务数据。

扩展流程解析器通常涉及到实现`org.flowable.bpmn.model.FlowElementVisitor`接口，并重写相关方法。然后，需要在流程定义中指定使用自定义解析器。

### 3.2.2 自定义解析器的实践案例分析

以一个电商退货流程为例，我们可以创建一个自定义的解析器来处理“退货审核”这一活动。此审核活动需要根据顾客提供的退货理由进行不同的处理，这可能涉及到复杂的业务规则。

首先，我们创建一个新的类，名为`ReturnApprovalVisitor`，并实现`FlowElementVisitor`接口。在这个访问器中，我们会编写逻辑来解析并应用“退货审核”活动的特定规则。

public class ReturnApprovalVisitor extends AbstractBpmnParseListener {

    @Override
    public void parseUserTask(UserTask userTask, FlowElement parentElement, BpmnModel model, String id) {
        super.parseUserTask(userTask, parentElement, model, id);
        // 在这里添加对“退货审核”的特定处理
        if ("ReturnApproval".equals(userTask.getId())) {
            // 在这里编写业务规则逻辑...
        }
    }
}

## 3.3 自定义任务类型

### 3.3.1 任务类型定义和实现机制

自定义任务类型允许我们扩展Flowable的内置任务类型，以适应特定的业务需求。开发自定义任务类型涉及到实现`org.flowable.engine.delegate.TaskListener`接口，以及`org.flowable.engine.delegate.TaskHandler`接口。`TaskListener`处理任务的生命周期事件，而`TaskHandler`负责任务的执行逻辑。

开发自定义任务类型的步骤通常包括：

1. 实现`TaskHandler`接口以定义任务执行的具体行为。
2. 实现`TaskListener`接口以响应任务事件。
3. 在流程定义中引用自定义任务类型。

### 3.3.2 实现自定义任务的步骤

实现自定义任务的步骤具体如下：

1. 创建一个新的类，并实现`TaskHandler`接口。
2. 在`execute`方法中编写业务逻辑。
3. 创建一个`TaskListener`类，该类使用`TaskHandler`来执行任务。

例如，假定我们需要一个特定的审核任务，需要在审核结束时记录审核人和审核意见：

public class CustomTaskHandler implements TaskHandler {

    @Override
    public void execute(TaskExecutionBuilder taskExecutionBuilder) {
        // 获取任务相关信息...
        // 执行业务逻辑...
        // 保存审核人和审核意见等信息
    }
}

public class CustomTaskListener implements TaskListener {

    @Override
    public void notify(DelegateTask delegateTask) {
        // 检查任务类型，如果是自定义任务，则执行自定义逻辑
        if (delegateTask.getTaskDefinition().getKey().equals("CustomTask")) {
            CustomTaskHandler customTaskHandler = new CustomTaskHandler();
            customTaskHandler.execute( ... ); // 传入委托任务相关上下文
        }
    }
}

之后，需要在BPMN模型中添加这个自定义任务，并关联相应的监听器。这样，在任务达到执行点时，Flowable会调用自定义的`TaskListener`，进而触发`TaskHandler`的执行。

# 4. Flowable流程与业务系统集成

## 4.1 服务任务与外部系统的交互

### 4.1.1 服务任务的基本概念

服务任务是流程中的一类特殊任务，它被用来与外部系统进行交云。这类任务可以触发一个服务，然后该服务完成指定的业务逻辑。在Flowable中，服务任务通常是通过JavaDelegate接口或者通过执行表达式（比如UEL表达式）来实现的。

服务任务可以配置成异步