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Activiti入门教程：轻松掌握流程引擎基础

标签：

Java

概述

Activiti是一个开源的工作流程和流程引擎，基于BPMN 2.0标准，提供了一套完整的工具来设计、执行和管理工作流程。它具备轻量级、灵活且易于集成的特点，适用于各种业务流程自动化、任务分配与协作场景。文章详细介绍了Activiti的安装配置、流程定义与设计、流程实例与任务管理等内容。

Activiti简介

Activiti定义与基本概念

Activiti是一个开源的工作流程和流程引擎，基于BPMN 2.0标准，提供了一套完整的工具来设计、执行和管理工作流程。它可以被嵌入到任何Java应用程序中，用来管理业务流程、任务分配、工作流自动化等。Activiti的核心优势在于其轻量级、灵活且易于集成的特点，能够快速地与现有的应用结合，简化业务流程的管理。

Activiti的主要特点和优势

轻量级与高性能：Activiti使用轻量级的设计，旨在提供低延迟和高性能。它的内存占用小，启动和执行速度快。
灵活性与可扩展性：Activiti使用Java API，可以轻松地与现有应用程序集成，并且提供了服务任务、脚本任务等丰富功能，满足各种不同的业务需求。
易用性：Activiti提供了简单的API，便于开发人员快速上手。它可以与大多数主流的数据库和框架集成，降低了开发和维护成本。
强大的功能集：Activiti支持流程建模、流程模拟、流程执行、流程监控等一系列功能，可以帮助企业实现高效的业务流程管理。

Activiti的应用场景

业务流程自动化：通过定义业务流程，实现自动化处理，如请假申请、报销审批等。
任务分配与协作：通过流程引擎可以清晰地划分任务，分配给不同的用户或部门，提高协作效率。
流程监控与优化：通过监控工具可以实时查看流程执行状态，发现问题并及时优化改进。
多平台支持：Activiti支持在多种平台和环境上运行，包括Web应用、桌面应用、移动应用等。

安装与配置

开发环境搭建

为了开始使用Activiti，首先需要搭建一个Java开发环境。推荐使用IDE，如Eclipse、IntelliJ IDEA等。安装完成后，配置Java开发环境。

安装步骤

安装Java Development Kit (JDK)：确保安装了Java 8及以上版本。
安装IDE：选择你喜欢的IDE，如Eclipse或IntelliJ IDEA，并根据IDE的文档进行安装。

配置步骤

配置环境变量：设置JAVA_HOME、PATH等环境变量。
安装Maven：Activiti项目的构建可以使用Maven进行管理。下载并安装Maven，设置其环境变量。

export MAVEN_HOME=/path/to/maven
export PATH=$PATH:$MAVEN_HOME/bin

Activiti项目环境配置

创建一个新的Maven项目：
使用IDE创建一个新的Maven项目，设置项目名称和组ID。
添加依赖：
在pom.xml文件中添加Activiti的依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.activiti</groupId>
        <artifactId>activiti-engine</artifactId>
        <version>5.22.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.hsqldb</groupId>
        <artifactId>hsqldb</artifactId>
        <version>2.5.1</version>
    </dependency>
</dependencies>

配置数据库：
Activiti可以与多种数据库集成，这里使用HSQLDB作为内嵌数据库。在pom.xml中添加HSQLDB依赖，并配置application.properties文件。

# application.properties
activiti.database=org.hsqldb.jdbcDriver
activiti.database.url=jdbc:hsqldb:mem:activiti
activiti.database.username=sa
activiti.database.password=

第一个Activiti应用程序

创建一个简单的Activiti应用程序，演示如何启动Activiti引擎并部署一个简单的流程定义。

创建流程定义

创建BPMN文件：创建一个名为leaveRequest.bpmn的BPMN文件，定义一个简单的请假流程。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL/BPMN20.xsd" id="Definitions_1">
  <process id="leaveRequest" name="Leave Request Process" isExecutable="true">
    <startEvent id="startEvent" />
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="task1" />
    <userTask id="task1" name="Submit Leave Request" />
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="task1" targetRef="endEvent" />
    <endEvent id="endEvent" />
  </process>
</definitions>

启动Activiti引擎：

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngineFactory;
import org.activiti.engine.ProcessEngineConfiguration;
import org.activiti.engine.RepositoryService;
import org.activiti.engine.repository.Deployment;

public class ActivitiFirstApp {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngineConfiguration cfg = ProcessEngineConfiguration.createStandaloneInMemory();
        ProcessEngine processEngine = cfg.buildProcessEngine();

        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
            .addClasspathResource("leaveRequest.bpmn")
            .deploy();

        System.out.println("Deployment ID: " + deployment.getId());
    }
}

通过以上步骤，你已经成功搭建了开发环境并启动了Activiti引擎，部署了一个简单的请假流程定义。

流程定义与设计

BPMN 2.0流程设计简介

BPMN (Business Process Model and Notation) 是一种业务流程建模语言，用于描述业务流程中的活动、流程和任务。BPMN 2.0是其最新版本，提供了更加丰富和复杂的流程模型。流程图由节点（如开始节点、结束节点、任务节点等）、流程线（连接节点的线）及属性（定义节点行为和流程控制）组成。

创建和部署流程定义

创建一个简单的请假流程定义。

创建BPMN文件

定义开始节点：使用startEvent节点表示流程的开始。
定义用户任务：使用userTask节点表示待处理的任务。
定义结束节点：使用endEvent节点表示流程的结束。
定义流程线：使用sequenceFlow节点连接各个节点，定义流程的执行顺序。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL/BPMN20.xsd" id="Definitions_1">
  <process id="leaveRequest" name="Leave Request Process" isExecutable="true">
    <startEvent id="startEvent" />
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="task1" />
    <userTask id="task1" name="Submit Leave Request" />
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="task1" targetRef="endEvent" />
    <endEvent id="endEvent" />
  </process>
</definitions>

部署流程定义

在Java代码中部署流程定义。

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngineFactory;
import org.activiti.engine.ProcessEngineConfiguration;
import org.activiti.engine.RepositoryService;
import org.activiti.engine.repository.Deployment;

public class ActivitiFirstApp {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngineConfiguration cfg = ProcessEngineConfiguration.createStandaloneInMemory();
        ProcessEngine processEngine = cfg.buildProcessEngine();

        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
            .addClasspathResource("leaveRequest.bpmn")
            .deploy();

        System.out.println("Deployment ID: " + deployment.getId());
    }
}

流程变量与任务

流程变量在流程执行过程中用于传递数据，可以是各种类型（如字符串、整数、对象等）。任务可以由用户、服务或其他流程节点触发，用于执行特定的操作。

定义流程变量

在BPMN文件中，可以在任务节点中定义流程变量。

<userTask id="task1" name="Submit Leave Request">
  <extensionElements>
    <activiti:formProperty id="duration" name="Duration" type="string" required="true" />
  </extensionElements>
</userTask>

通过API设置流程变量

在Java代码中设置流程变量。

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class SetProcessVariablesExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey("leaveRequest");
        runtimeService.setVariable(processInstance.getId(), "duration", "1 week");

        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());
    }
}

任务管理

在Activiti中，可以通过API来执行任务操作。

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.TaskService;
import org.activiti.engine.task.Task;

public class TaskManagementExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();

        // 查询任务
        Task task = taskService.createTaskQuery().taskName("Submit Leave Request").singleResult();
        System.out.println("Task ID: " + task.getId());

        // 完成任务
        taskService.complete(task.getId());
    }
}

流程实例与任务管理

创建流程实例

流程实例是流程定义的具体实例化形式，表示一个具体的业务流程执行过程。创建流程实例，通常需要指定流程变量。

创建流程实例

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class CreateProcessInstanceExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey("leaveRequest", "1001");
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());
    }
}

任务的管理与查询

任务是流程实例中的具体操作。通过任务管理API，可以执行任务的创建、查询、更新和完成等操作。

查询任务

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.TaskService;
import org.activiti.engine.task.Task;

public class QueryTaskExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();

        Task task = taskService.createTaskQuery().taskName("Submit Leave Request").singleResult();
        System.out.println("Task ID: " + task.getId());
    }
}

完成任务

public class CompleteTaskExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
        String taskId = "task1";

        taskService.complete(taskId);
    }
}

流程实例状态管理

流程实例的状态表示流程执行的当前状态。可以通过API查询和更新流程实例的状态。

查询流程实例状态

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class QueryProcessInstanceStatusExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        ProcessInstance processInstance = runtimeService.createProcessInstanceQuery().processInstanceId("12345").singleResult();
        if (processInstance != null) {
            System.out.println("Process Instance Status: " + processInstance.getProcessDefinitionId());
        }
    }
}

更新流程实例状态

更新流程实例状态可以参考Activiti提供的API，如runtimeService.setVariable(processInstanceId, "status", "completed")。

常用API与API调用

查询API使用

Activiti提供了多种查询API，用于获取流程定义、流程实例、任务等信息。

查询流程定义

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RepositoryService;
import org.activiti.engine.repository.ProcessDefinition;

public class QueryProcessDefinitionExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        ProcessDefinition processDefinition = repositoryService.createProcessDefinitionQuery().processDefinitionKey("leaveRequest").singleResult();
        if (processDefinition != null) {
            System.out.println("Process Definition ID: " + processDefinition.getId());
        }
    }
}

查询流程实例

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class QueryProcessInstanceExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        ProcessInstance processInstance = runtimeService.createProcessInstanceQuery().processInstanceId("12345").singleResult();
        if (processInstance != null) {
            System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());
        }
    }
}

任务管理API

任务管理API用于操作任务，如创建、查询、更新和完成任务。

创建任务

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.TaskService;
import org.activiti.engine.task.Task;

public class CreateTaskExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();

        Task task = taskService.createTask();
        task.setName("Submit Leave Request");
        task.setAssignee("user1");
        taskService.saveTask(task);

        System.out.println("Task ID: " + task.getId());
    }
}

事件监听器与服务任务

事件监听器可以监听流程中的各种事件，如启动、结束等。服务任务用于执行特定的服务，如调用外部系统。

事件监听器

import org.activiti.engine.delegate.DelegateTask;
import org.activiti.engine.delegate.TaskListener;
import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.TaskService;
import org.activiti.engine.delegate.ExecutionListener;
import org.activiti.engine.delegate.BpmnError;

public class EventListenerExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();

        // 添加任务监听器
        TaskListener taskListener = new TaskListener() {
            @Override
            public void notify(DelegateTask delegateTask) {
                System.out.println("Task assigned to: " + delegateTask.getAssignee());
            }
        };

        taskService.setAssignee("task1", "user1");
        taskService.addEventListener(taskListener);
    }
}

服务任务

<userTask id="serviceTask1" name="Submit Leave Request" implementation="java">
    <script>
        public void execute(DelegateExecution execution) {
            String userId = execution.getVariable("userId");
            System.out.println("Executing service task for user: " + userId);
        }
    </script>
</userTask>

实战案例

简单请假流程实例

创建一个简单的请假流程实例。

BPMN文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL/BPMN20.xsd" id="Definitions_1">
  <process id="leaveRequest" name="Leave Request Process" isExecutable="true">
    <startEvent id="startEvent" />
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="taskSubmitRequest" />
    <userTask id="taskSubmitRequest" name="Submit Leave Request" />
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="taskSubmitRequest" targetRef="taskApproveRequest" />
    <userTask id="taskApproveRequest" name="Approve Leave Request" />
    <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="taskApproveRequest" targetRef="endEvent" />
    <endEvent id="endEvent" />
  </process>
</definitions>

创建流程实例

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class CreateLeaveRequestExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey("leaveRequest", "1001");
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());
    }
}

完成任务

public class CompleteLeaveRequestExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
        String taskId = "task1";

        taskService.complete(taskId);
    }
}

复杂流程（如审批流程）实战

创建一个复杂的审批流程实例，例如报销审批流程。

BPMN文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL/BPMN20.xsd" id="Definitions_1">
  <process id="reimbursementWorkflow" name="Reimbursement Workflow" isExecutable="true">
    <startEvent id="startEvent" />
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="taskSubmitRequest" />
    <userTask id="taskSubmitRequest" name="Submit Reimbursement Request" />
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="taskSubmitRequest" targetRef="taskManagerApprove" />
    <userTask id="taskManagerApprove" name="Manager Approve" />
    <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="taskManagerApprove" targetRef="taskDirectorApprove" />
    <userTask id="taskDirectorApprove" name="Director Approve" />
    <sequenceFlow id="flow4" sourceRef="taskDirectorApprove" targetRef="endEvent" />
    <endEvent id="endEvent" />
  </process>
</definitions>

创建流程实例

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class CreateReimbursementRequestExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceByKey("reimbursementWorkflow", "1001");
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());
    }
}

完成任务

public class CompleteReimbursementRequestExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
        String taskId = "task1";

        taskService.complete(taskId);
    }
}

流程监控与优化技巧

监控流程实例

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class MonitorProcessInstanceExample {
    public static void main(String[] args) {
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        ProcessInstance processInstance = runtimeService.createProcessInstanceQuery().processInstanceId("12345").singleResult();
        if (processInstance != null) {
            System.out.println("Process Instance Status: " + processInstance.getProcessDefinitionId());
        }
    }
}

优化流程

优化流程通常涉及分析流程执行日志，找出瓶颈和效率低下的环节，然后进行调整。可以使用Activiti的管理控制台来查看流程执行的数据，从而进行优化。

示例代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/MODEL/BPMN20.xsd" id="Definitions_1">
  <process id="improvedWorkflow" name="Improved Workflow" isExecutable="true">
    <startEvent id="startEvent" />
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="taskSubmitRequest" />
    <userTask id="taskSubmitRequest" name="Submit Request" />
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="taskSubmitRequest" targetRef="taskApproveRequest" />
    <userTask id="taskApproveRequest" name="Approve Request" />
    <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="taskApproveRequest" targetRef="endEvent" />
    <endEvent id="endEvent" />
  </process>
</definitions>

以上是Activiti入门教程，通过以上内容，你已经掌握了Activiti的基本概念、安装与配置、流程定义与设计、流程实例与任务管理、常用API与API调用，以及实际应用案例。希望这些内容能帮助你快速上手使用Activiti，并在实际项目中发挥其强大的功能。

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