PPQf-Patrones de Workflow WfMC-V2.0

7/29/2019 PPQf-Patrones de Workflow WfMC-V2.0

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Patterns & Practices

How to

Q-flow

Patrones bsicos de

Workflow

Versin: 2.0

Fecha de publicacin 28-03-2011

Apl ica a: Q-f lo w 3.0 y Q- fl ow 3. 1


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ndiceIntroduccin .................................................................................................................................................. 3

Patrones de control....................................................................................................................................... 4

Patrn: Secuencia ..................................................................................................................................... 4

Patrn: Separacin en paralelo (tambin llamado AND/split) ................................................................. 4

Patrn: Sincronizacin .............................................................................................................................. 5

Patrn: Opcin exclusiva (XOR-Split) ........................................................................................................ 6

Patrn: Fusin simple ............................................................................................................................... 7

Patrones avanzados de paralelismo y sincronizacin ................................................................................... 9

Patrn: Mltiple Opcin (Or-Split) ............................................................................................................ 9Patrn: Fusin Sincronizada .................................................................................................................... 10

Patrn: Fusin Mltiple .......................................................................................................................... 12

Patrn: Discriminador ............................................................................................................................. 13

Patrn: Unin, N-de-los-M ...................................................................................................................... 16

Patrones Estructurales ................................................................................................................................ 19

Patrn: Ciclos Arbitrarios ........................................................................................................................ 19

Patrn: Terminacin Implcita ................................................................................................................ 20

Patrones de tareas con mltiples instancias .............................................................................................. 22

Patrn: Mltiples instancias sin sincronizacin. ..................................................................................... 22

Patrn: Mltiples instancias con conocimiento a priori en tiempo de diseo ....................................... 24

Patrn: Mltiples instancias con conocimiento a priori en tiempo de ejecucin. ................................. 26

Patrn: Mltiples instancias sin conocimiento a priori en tiempo de ejecucin. ................................... 28

Patrones basados en estado ....................................................................................................................... 30

Patrn: Seleccin Diferida ....................................................................................................................... 30

Patrn: Enrutamiento en paralelo entrelazado. ..................................................................................... 31Patrn: Hito ............................................................................................................................................. 33

Patrones de Cancelacin ............................................................................................................................. 36

Patrn: Cancelar Actividad ...................................................................................................................... 36

Patrn: Cancelar Caso. ............................................................................................................................ 37


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IntroduccinEl departamento de Technology Management de la Technische Universiteit Eindhoven ha

identificado y publicado un conjunto de patrones bsicos que se encuentran en forma recurrente dentro

de la implementacin de sistemas de Workflow (http://is.tm.tue.nl/research/patterns/patterns.htm).

Este tipo de patrones capturan los aspectos elementales para el control de procesos y son equivalentesa la definicin de conceptos inicialmente definida por la Workflow Management Coalition (WfMC)

[Wor99].

Estos patrones se han convertido en un estndar, no solo como formas normalizadas de encarar la

solucin de las situaciones que estos patrones atacan, sino tambin como una forma de evaluar la

capacidad de las herramientas de Workflow, de acuerdo a su capacidad para implementar en forma

natural dichos patrones.

El presente documento describe el cumplimiento de los patrones bsicos de Workflow por parte de Q-

flow. Se presentar la descripcin de cada patrn junto con la forma en que el mismo puede ser

realizado utilizando Q-flow.
http://is.tm.tue.nl/research/patterns/patterns.htmhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/patterns.htmhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/patterns.htmhttp://www.workflowpatterns.com/patterns/control/bibliography.php#Wor99http://www.workflowpatterns.com/patterns/control/bibliography.php#Wor99http://www.workflowpatterns.com/patterns/control/bibliography.php#Wor99http://www.workflowpatterns.com/patterns/control/bibliography.php#Wor99http://is.tm.tue.nl/research/patterns/patterns.htm


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Patrones de control

Patrn: SecuenciaUna actividad en un proceso de Workflow es habilitada despus de ser completada otra actividad en el

mismo proceso.

http://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_1.swf

Implementacin con Q-flow

Los diagramas de proceso de Q-flow implementan este patrn por defecto en cada actividad. O sea, por

defecto, los conectores entre tareas implican precedencia, salvo que se explicite lo contrario.

Patrn: Separacin en paralelo (tambin llamado AND/split)Dos o ms actividades de un proceso se ejecutan en paralelo. En un punto del proceso de Workflow, el

hilo de control se divide en mltiples hilos de control, habilitando la ejecucin de las tareas en paralelo y

sin restricciones de orden entre ellas.


http://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_1.swfhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_1.swfhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_2.swfhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_2.swfhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_2.swfhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_1.swf


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Este patrn se implementa en Q-flow utilizando el paso de separacin, el cual separa el hilo de ejecucin

en mltiples caminos de ejecucin paralelos. Q-flow permite la ejecucin de mltiples caminos enparalelo (sin lmite en cuanto al nivel de anidaciones o contenido de los hilos internos).

Patrn: SincronizacinUna actividad es iniciada cuando dos o ms hilos completan la ejecucin de sus actividades. En un punto

del proceso, dos o ms hilos de control convergen en un solo hilo.


http://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_3.swfhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_3.swfhttp://is.tm.tue.nl/research/patterns/download/swf/pat_3.swf


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El paso de unin de Q-flow implementa entre otros este patrn. Al ser ste el patrn ms comn de

sincronizacin, el paso de unin se comporta por defecto de acuerdo al mismo, sincronizando todos loshilos de entrada antes de activar la siguiente actividad.

Patrn: Opcin exclusiva (XOR-Split)En un punto del proceso, una o ms de sus ramas son seleccionadas en base a los datos de control del

proceso.




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El patrn de seleccin exclusiva de camino es implementado en Q-flow por medio del paso de

evaluacin, donde es evaluada una condicin (basada en respuestas dadas a preguntas o tareas,votaciones, evaluacin de datos relevantes del workflow o valores de propiedades de los usuarios

participantes del workflow) y de acuerdo al valor de la evaluacin se selecciona uno u otro camino de

ejecucin.

Patrn: Fusin simpleSe mezclan varios hilos de control en uno solo, en determinado punto del proceso.




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La fusin simple en Q-flow no utiliza ningn constructor especfico, sino que la simple unin de los

caminos o hilos de ejecucin sobre una tarea determina que cualquiera de ellos que llegue a la tarea la

active.


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Patrones avanzados de paralelismo y sincronizacin

Patrn: Mltiple Opcin (Or-Split)En un punto del proceso, basado en los datos de control del proceso, uno o ms caminos o ramas son

seleccionados.



El paso de Separacin de Q-flow implementa este patrn incluyendo una evaluacin opcional en cada

camino de ejecucin en que abre el proceso, permitiendo que cada camino sea activado opcionalmente,

de acuerdo con el resultado de la evaluacin correspondiente (verdadero o falso).


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Patrn: Fusin SincronizadaSe trata de un punto en el proceso de Workflow donde mltiples caminos convergen en un nico hilo de

control. Si ms de un camino haba sido tomado, entonces debe producirse una sincronizacin entre los

hilos de control. Si haba sido tomado slo uno, los dems hilos deben converger.




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El paso de unin de Q-flow implementa este patrn. El mismo, en su configuracin, permite que se

seleccione la espera por todos los hilos iniciados en el fork/split correspondiente, de forma de queespere la finalizacin de todos los hilos antes de activar la siguiente tarea.


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Patrn: Fusin MltipleEn un una actividad convergen distintas ramas o caminos en los que se abri el hilo de control en una

bifurcacin anterior. La actividad donde convergen los hilos ser activada una vez por cada hilo de la

rama que se activ en la separacin.



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Este patrn est implementado en Q-flow por medio de una separacin con condicin en la cual los

hilos se separan condicionalmente y continuando la ejecucin de cada hilo en un paso en comn. Se

mantienen uno o dos hilos dependiendo de la separacin y cada uno de los hilos puede estar en el

mismo paso del proceso.

Patrn: DiscriminadorEs un punto del proceso que espera por una rama o hilo de control antes de activar la siguiente

actividad. Los siguientes hilos de control que lleguen a ella luego de activada la tarea siguiente son

ignorados, hasta que al llegar el ltimo la tarea finaliza.



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Este patrn es implementado en Q-flow por medio del paso de Unin, en el cual varios hilos de

ejecucin se fusionan, permitiendo que se active la siguiente actividad en base a la cantidad de hilos o

caminos de ejecucin que alcanzan el paso de unin. Para implementar este patrn, en las propiedades

del paso de unin se selecciona la opcin continuar cuando ha llegado el primer hilo.


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Patrn: Unin, N-de-los-MUnin N-de-los-M , es un punto en el proceso de workflow donde M caminos de ejecucin paralelos

convergen en uno. La siguiente actividad es activada slo cuando N caminos se han completado. La

complecin de los siguientes M-N caminos es ignorada.


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Este patrn es implementado en Q-flow por medio del paso de Unin, en el cual varios hilos de

ejecucin se fusionan, permitiendo que se active la siguiente actividad en base a la cantidad de hilos o

caminos de ejecucin que alcanzan el paso de unin. Para implementar este patrn, en las propiedades

del paso de unin se selecciona la opcin continuar cuando han llegado N hilos.


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Patrones Estructurales

Patrn: Ciclos ArbitrariosSe trata de un punto en el proceso donde una o ms actividades pueden ser realizadas en forma

repetitiva. Este patrn existe para diferenciar los Workflows que necesitan de un constructor explcito

de repeticin (como lo sugiere el WPDL).



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Al igual que lo que sucede con el patrn de Fusin Simple, el modelo de grafo que implementa Q-flow

no necesita de un constructor especfico para implementar la repeticin o el patrn de Ciclos

Arbitrarios. La simple unin de una bifurcacin con el punto de entrada de una tarea o actividad de Q-

flow es una implementacin de este patrn.

Patrn: Terminacin ImplcitaUn proceso debe terminar cuando no quedan actividades pendientes y cuando no est en deadlock. Se

evita un terminador explcito que cancela las actividades pendientes.



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Las propiedades de los pasos de unin y de terminacin muestran la capacidad del sistema para

mantener activas las tareas en los hilos o caminos activos luego de haberse procesado los pasos de

unin y/o de cancelacin o de lo contrario finalizarlas implcitamente.


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Patrones de tareas con mltiples instanciasExisten mltiples formas de abordar estos patrones. Durante el presente anlisis, se abordar la forma

ms comn de implementarlos, que es con pasos de tarea, o sea, con actividades asignadas a usuarios.

Patrn: Mltiples instancias sin sincronizacin.Una actividad es instanciada mltiples veces, desconocindose en tiempo de diseo el nmero de

instancias a ser habilitadas. Cuando todas las instancias creadas finalizan, se ejecuta la siguiente

actividad.



Dicho patrn puede ser implementado con Q-flow utilizando una tarea con un destinatario

multivaluado. El destinatario multivaluado puede ser cargado, generndose automticamente las

correspondientes instancias de la tarea en el momento de instanciarse la misma.


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Asignacin del rol en tiempo de ejecucin:

Configuracin del paso de tarea para que espere a que se completen todas las instancias entes de

ejecutar la siguiente actividad:


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Patrn: Mltiples instancias con conocimiento a priori en tiempo de diseoSe soporta que una actividad sea habilitada o invocada muchas veces, con la cantidad de veces conocida

en tiempo de diseo.



Este patrn tambin es de simple implementacin en Q-flow, ya que la configuracin natural de los

pasos permite que se determinen en tiempo de diseo la cantidad de instancias de la actividad a ser

instanciada en tiempo de ejecucin.

El paso de pregunta es configurado con la lista de destinatarios (tomadas de diversas fuentes) a quienes

se dirigir la pregunta o tarea.


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En la configuracin del paso, se especifica que debe esperar a que se completen las actividades antes de

continuar con la siguiente actividad.


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Patrn: Mltiples instancias con conocimiento a priori en tiempo de ejecucin.Una actividad es instanciada ms de una vez, dependiendo de informacin disponible en tiempo de

diseo, antes de invocar la actividad. Esta informacin puede provenir de los datos de control del

proceso o de los recursos del sistema, etc.



Dicho patrn puede ser implementado con Q-flow utilizando una tarea con un destinatario

multivaluado, donde la tarea es asignada en tiempo de ejecucin de acuerdo a la informacin disponible

en ese momento.


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En este patrn, antes de instanciarse la actividad, se analiza el valor de un dato de aplicacin del proceso

y mediante el script especificado en la siguiente imagen se generan tantas instancias del destinatario de

la tarea como sean necesarias, asignndose cada instancia a la cola de trabajo.


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Patrn: Mltiples instancias sin conocimiento a priori en tiempo de ejecucin.Una actividad es instanciada muchas veces en tiempo de ejecucin, sin conocimiento de cuntas

instancias se crearn ni en tiempo de diseo ni en tiempo de ejecucin, hasta que se ha terminado de

crear las instancias. Es el caso de un bucle en tiempo de ejecucin que instancia una actividad.



Este patrn se implementa abriendo en dos el hilo de ejecucin en un paso de separacin (Separar) para

que la tarea se active y continuando la ejecucin luego del paso de unin , configurando el mismo para

que contine al llegar el primer hilo de ejecucin (patrn discriminador), de forma que la tarea contina

activa y cuando termina simplemente se detiene su hilo de ejecucin al llegar al paso de union. El

evaluador implementa el patrn X-OR, permitiendo que se activen tantas instancias de la misma tarea

como sean necesarias, hasta que la condicin de evaluacin del X-OR determine que se debe activar la

tarea B.


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Nota: Si se debe esperar por todas las instancias de A para activar B, entonces se debe utilizar un

contador en el hilo de A, incrementndolo antes de entrar a A y disminuyndolo al salir,

condicionndose el pasaje a B slo cuando ese contador llegue a cero. La evaluacin del mismo puede

dispararse con un paso de espera, para sincronizarse con las novedades de parte del workflow.


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Patrones basados en estado

Patrn: Seleccin DiferidaSe trata de un punto en el proceso donde uno o mltiples caminos son seleccionados.

En contraste con el XOR-Split, la seleccin no es explcita (basada en datos o decisiones) peromltiples alternativas son ofrecidas por el entorno.

En contraste con el AND-Split, slo una de las opciones es seleccionada.Supongamos que en un punto del proceso se debe completar una actividad u otra basada en la

disponibilidad de los recursos, pero ninguno de los recursos utilizables est disponible, por lo que se

debe esperar a que uno de los recursos est disponible para decidir cul alternativa seleccionar.



El paso de pregunta con evaluacin permite seleccionar la opcin a ser tomada en tiempo de ejecucin.

En base a la respuesta dada, selecciona el camino a tomar o la tarea a activar.


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Patrn: Enrutamiento en paralelo entrelazado.Un conjunto de actividades es ejecutado en un orden arbitrario, decidido en tiempo de ejecucin.

Es el caso de actividades que pueden ejecutarse en cualquier orden pero no en paralelo.



El paso de separacin de Q-flow, si bien no permite directamente implementar un modelo en el cual se

seleccione por s solo un camino de ejecucin, s permite que cada hilo disponga de un evaluador

implcito, por lo cual a cada uno de los tres hilos que se muestran en el siguiente diagrama se le puede

dar una condicin de inicio. Una vez establecido un criterio de seleccin que permita que slo uno de los

hilos acte en cada iteracin, alcanza con implementar un bucle por medio del patrn x-or de forma

que cierre el ciclo de ejecucin repitindolo hasta que todas las tareas se hayan completado.


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La siguiente figura muestra las propiedades a colocar en el paso de evaluacin para que contine

ejecutando otra tarea mientras no se han completado o instanciado las tres tareas especificadas.


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Patrn: HitoPermite testear si un proceso de Workflow ha alcanzado determinada fase o etapa.



Este patrn es implementado en forma nativa por Q-flow. En el siguiente diagrama, se abren dos hilos

de ejecucin paralela y en el primero de los hilos se espera por la ejecucin del hito (paso

Sincronizacin) para activar la tarea A. Se contina inmediatamente con la tarea C (con dos hitos y

esperas se puede hacer una sincronizacin cruzada). Al llegar al paso de unin, la ejecucin contina.


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En la configuracin del paso de sincronizacin se muestra que se esperar por el hito contenido en el

otro hilo.


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El paso de unin puede ser configurado para que la ejecucin contine cuando se ha completado el

segundo hilo de ejecucin, independizndose la continuacin del workflow de la terminacin o de la

ejecucin de la tarea A, la cual, segn diversos caminos que podra tomar el segundo hilo, podra no

ejecutarse nunca.


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Patrones de Cancelacin

Patrn: Cancelar ActividadEl sistema permite que al completarse una actividad otra actividad sea cancelada o deshabilitada (una

actividad que una vez completada hace innecesaria otra que se encuentra activada).



Se inicia el proceso, hasta que en un punto nos encontramos con un paso de fork que divide el mismo en

dos hilos: uno que representa el hilo de ejecucin normal del proceso y el otro que representa el hilo de

cancelacin.


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La unin del los hilos cancela las tareas definidas. Se muestra como se debe configurar el paso de unin.

Patrn: Cancelar Caso.Una instancia completa del proceso es cancelada. Por ejemplo, en un proceso de evaluacin y seleccin,

uno de los participantes se retira, teniendo que cancelarse todas las actividades relacionadas con la

evaluacin de este participante.



Se inicia el proceso con un paso de fork que divide el mismo en dos hilos: uno que representa el hilo de

ejecucin normal del proceso y el otro que representa el hilo de cancelacin.


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El paso de finalizacin cancela el proceso en su conjunto. Se muestra la configuracin del paso de fin.

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