Activiti入门指南：轻松掌握工作流管理

Activiti是Apache基金会的顶级项目之一，它是一个轻量级的工作流和业务流程管理平台，支持BPMN 2.0标准，能够轻松地将业务流程嵌入到应用中。Activiti具有轻量级、高性能和高可用性等特点，适用于审批流程、订单处理、人力资源管理等多种业务场景。

Activiti是什么

Activiti是Apache基金会的顶级项目之一，它是一个轻量级的工作流和业务流程管理平台。Activiti提供了强大的流程定义能力，支持BPMN 2.0标准，可以轻松地将业务流程嵌入到应用中。Activiti的核心是通过流程定义文件（通常是BPMN 2.0 XML文件）来描述流程，然后使用Java API来运行和管理这些流程。

Activiti的特点和优势

Activiti具有以下特点和优势：

1. 轻量级：Activiti架构简单，不需要复杂的配置和依赖，非常容易集成到现有的应用中。
2. 高性能：Activiti采用了轻量级的设计，使其更加高效，能够支持高并发的业务场景。
3. 高可用性：Activiti支持外部数据库存储，可以方便地实现数据持久化和集群部署，从而提高系统的可用性和可靠性。
4. 开放源代码：Activiti是一个开源项目，社区支持活跃，用户可以自由地使用、修改和分发。
5. 易用性：Activiti提供了丰富的API和工具，使得流程定义、部署和执行都非常容易。

Activiti的应用场景

Activiti可以应用于各种业务场景中，如：

1. 审批流程：例如请假审批、报销审批等。
2. 订单处理流程：从订单创建到订单交付的全过程。
3. 人力资源管理：从招聘、入职、培训到离职的全流程管理。
4. 供应链管理：订单处理、物流配送、库存管理等。
5. 生产流程管理：从原材料采购到成品产出的生产流程。

快速安装Activiti

Activiti可以运行在Java应用程序中，通常需要以下步骤进行安装：

1. 下载Activiti：你可以从Apache官网下载最新的Activiti发行版，或者通过Maven仓库直接添加依赖。

2. 添加依赖：如果你使用Maven或者Gradle等构建工具，可以在pom.xml或build.gradle文件中添加Activiti依赖。例如，在Maven中添加如下依赖：

   <dependency>
       <groupId>org.activiti</groupId>
       <artifactId>activiti-engine</artifactId>
       <version>6.0.0</version>
   </dependency>

3. 配置数据库：Activiti可以通过多种数据库进行数据持久化，例如MySQL、Oracle等。你需要配置数据库连接信息，并创建相应的数据库表。

   准备数据库表的SQL脚本可以在activiti-standalone-6.0.0\examples\mysql\create\目录下找到。

Activiti环境配置

为了更好地使用Activiti，你需要配置一些重要的环境设置：

1. 配置数据库连接：编辑ACTIVITI_PROPERTIES文件中的数据库连接信息，确保Activiti能够正确连接到你的数据库。

   # Database configuration
   db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/activiti
   db.username=root
   db.password=password
   db.driver=com.mysql.jdbc.Driver

2. 配置流程引擎：在Java代码中配置Activiti流程引擎，确保它能够正确初始化并连接到数据库。

   import org.activiti.engine.ProcessEngine;
   import org.activiti.engine.ProcessEngines;
   import org.activiti.engine.RepositoryService;
   import org.activiti.engine.repository.Deployment;
   
   public class ActivitiExample {
       public static void main(String[] args) {
           // 初始化流程引擎
           ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
           RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
   
           // 部署流程定义
           Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                   .addClasspathResource("process.bpmn20.xml")
                   .deploy();
       }
   }

第一个Activiti项目实例

为了帮助你更快地入门，下面提供一个简单的Activiti项目实例。假设你已经创建了一个名为process.bpmn20.xml的流程定义文件，并且已经配置好数据库连接。

1. 创建流程定义文件：在项目的类路径中创建一个process.bpmn20.xml文件，该文件定义了一个简单的审批流程。

   <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
   <definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/BPMN20.xsd"
                xmlns:activiti="http://activiti.org/bpmn"
                id="Process_1"
                targetNamespace="http://www.activiti.org/bpmn">
     <process id="Process_1" name="Simple Approval Process" isExecutable="true">
       <startEvent id="startEvent"></startEvent>
       <userTask id="userTask" name="Approval Task"></userTask>
       <endEvent id="endEvent"></endEvent>
       <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="userTask"></sequenceFlow>
       <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="userTask" targetRef="endEvent"></sequenceFlow>
     </process>
   </definitions>

2. 部署流程定义：在Java代码中部署这个流程定义。

   import org.activiti.engine.ProcessEngine;
   import org.activiti.engine.ProcessEngines;
   import org.activiti.engine.RepositoryService;
   import org.activiti.engine.repository.Deployment;
   
   public class ActivitiExample {
       public static void main(String[] args) {
           // 初始化流程引擎
           ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
           RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
   
           // 部署流程定义
           Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                   .addClasspathResource("process.bpmn20.xml")
                   .deploy();
   
           System.out.println("Deployment ID: " + deployment.getId());
       }
   }

3. 启动流程实例：在部署流程定义后，你可以启动一个流程实例。

   import org.activiti.engine.ProcessEngine;
   import org.activiti.engine.ProcessEngines;
   import org.activiti.engine.RepositoryService;
   import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;
   import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;
   
   public class ActivitiExample {
       public static void main(String[] args) {
           // 初始化流程引擎
           ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
           RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
           ProcessInstance processInstance = repositoryService.createProcessDefinitionQuery()
                   .processDefinitionKey("Process_1")
                   .singleResult()
                   .getProcessInstance();
   
           // 启动流程实例
           ProcessInstance startInstance = processEngine.getRuntimeService().startProcessInstanceById(deployment.getId());
           System.out.println("Process Instance ID: " + startInstance.getId());
       }
   }

通过以上步骤，你已经成功地部署了一个简单的审批流程，并启动了一个流程实例。接下来，我们将进一步深入介绍Activiti的核心概念。

流程定义与流程实例

流程定义是使用BPMN 2.0 XML格式定义的一组流程步骤和控制逻辑。流程定义文件通常存储在数据库或文件系统中，可以被多个流程实例共享。

流程实例是流程定义的具体执行实例，它根据流程定义中的规则运行。每个流程实例都有唯一的ID，并且可以包含多个任务实例。

用户任务与服务任务

用户任务是流程定义中的一个节点，表示一个需要人工参与的任务。用户任务通常由用户通过界面操作来完成。例如，在一个请假流程中，管理员审批这个请假请求就是一个用户任务。

服务任务是流程定义中的另一个节点，表示一个由系统自动执行的操作。服务任务通常用于调用外部服务或执行一些业务逻辑。例如，在一个订单处理流程中，更新库存信息可以是一个服务任务。

流转事件与信号

流转事件是流程定义中的一个节点，表示在特定条件下自动流转到下一个任务。流转事件通常用于实现流程中的条件分支和循环。

信号是流程定义中的一个节点，表示一个外部事件，当信号被触发时，流程会根据定义的规则进行处理。例如，在一个订单处理流程中，当库存不足时，可以发送一个信号来触发补货操作。

使用Activiti Designer设计流程图

Activiti Designer是一个基于Web的工具，用于设计BPMN 2.0流程图。你可以通过以下步骤使用Activiti Designer：

1. 访问Activiti Designer：访问Activiti Designer网站，打开流程设计器。
2. 创建流程图：在流程设计器中，你可以拖拽和放置各种流程元素，例如用户任务、服务任务、流转事件等。
3. 保存流程定义：完成流程设计后，可以将流程定义导出为XML格式的文件。

例如，创建一个简单的审批流程，包含一个开始事件、一个用户任务和一个结束事件。

流程定义文件解析

流程定义文件通常是一个XML格式的文件，遵循BPMN 2.0标准。通过解析这个文件，Activiti引擎可以创建流程实例并执行流程。

例如，一个简单的流程定义文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/BPMN20.xsd"
             xmlns:activiti="http://activiti.org/bpmn"
             id="Process_1"
             targetNamespace="http://www.activiti.org/bpmn">
  <process id="Process_1" name="Simple Approval Process" isExecutable="true">
    <startEvent id="startEvent"></startEvent>
    <userTask id="userTask" name="Approval Task"></userTask>
    <endEvent id="endEvent"></endEvent>
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="userTask"></sequenceFlow>
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="userTask" targetRef="endEvent"></sequenceFlow>
  </process>
</definitions>

创建与提交任务

在流程实例运行过程中，用户任务和流程实例的相关信息会被保存到数据库中。你可以通过Activiti API查询和操作这些任务。

例如，查询某个流程实例中的所有任务：

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

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        // 启动流程实例
        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceById("Process_1");
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());

        // 查询任务
        List<Task> tasks = taskService.createTaskQuery().processInstanceId(processInstance.getId()).list();
        for (Task task : tasks) {
            System.out.println("Task ID: " + task.getId());
            System.out.println("Task Name: " + task.getName());
        }
    }
}

通过以上步骤，你可以创建和提交任务，并查询相关的信息。

获取流程定义

你可以通过Activiti API获取流程定义的信息，例如流程定义ID、名称等。

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

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        // 获取流程定义
        ProcessDefinition processDefinition = repositoryService.createProcessDefinitionQuery()
                .processDefinitionKey("Process_1")
                .singleResult();

        System.out.println("Process Definition ID: " + processDefinition.getId());
        System.out.println("Process Definition Key: " + processDefinition.getKey());
        System.out.println("Process Definition Name: " + processDefinition.getName());
    }
}

启动流程实例

你可以通过Activiti API启动一个流程实例。

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RepositoryService;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.repository.Deployment;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        // 部署流程定义
        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                .addClasspathResource("process.bpmn20.xml")
                .deploy();

        // 启动流程实例
        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceById(deployment.getId());
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());
    }
}

完成任务操作

你可以通过Activiti API完成任务操作，例如完成一个用户任务。

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

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        // 启动流程实例
        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceById("Process_1");
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());

        // 查询任务
        List<Task> tasks = taskService.createTaskQuery().processInstanceId(processInstance.getId()).list();
        for (Task task : tasks) {
            System.out.println("Task ID: " + task.getId());
            System.out.println("Task Name: " + task.getName());

            // 完成任务
            taskService.complete(task.getId());
            System.out.println("Task " + task.getId() + " completed.");
        }
    }
}

通过以上步骤，你可以获取流程定义、启动流程实例、完成任务操作。

实战需求分析

假设我们正在开发一个订单管理系统，该系统需要支持订单的创建、审核、支付、发货和完成等流程。为了实现这个需求，我们可以使用Activiti来定义和管理这些业务流程。

业务流程设计

在本例中，我们将设计一个订单处理流程，包括以下步骤：

1. 创建订单：用户提交订单信息。
2. 审核订单：管理员审核订单是否符合要求。
3. 支付订单：用户支付订单。
4. 发货订单：仓库发货。
5. 完成订单：订单完成，可以查询订单状态。

代码实现步骤详解

步骤一：定义流程定义文件

首先，创建一个名为order.bpmn20.xml的流程定义文件，定义订单处理流程。流程定义文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100301/BPMN20.xsd"
             xmlns:activiti="http://activiti.org/bpmn"
             id="Order_Process"
             targetNamespace="http://www.activiti.org/bpmn">
  <process id="Order_Process" name="Order Process" isExecutable="true">
    <startEvent id="startEvent"></startEvent>
    <userTask id="createOrder" name="Create Order"></userTask>
    <userTask id="reviewOrder" name="Review Order"></userTask>
    <userTask id="payOrder" name="Pay Order"></userTask>
    <userTask id="shipOrder" name="Ship Order"></userTask>
    <userTask id="completeOrder" name="Complete Order"></userTask>
    <endEvent id="endEvent"></endEvent>
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent" targetRef="createOrder"></sequenceFlow>
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="createOrder" targetRef="reviewOrder"></sequenceFlow>
    <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="reviewOrder" targetRef="payOrder"></sequenceFlow>
    <sequenceFlow id="flow4" sourceRef="payOrder" targetRef="shipOrder"></sequenceFlow>
    <sequenceFlow id="flow5" sourceRef="shipOrder" targetRef="completeOrder"></sequenceFlow>
    <sequenceFlow id="flow6" sourceRef="completeOrder" targetRef="endEvent"></sequenceFlow>
  </process>
</definitions>

步骤二：部署流程定义

在Java代码中部署这个流程定义文件。

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

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();

        // 部署流程定义
        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                .addClasspathResource("order.bpmn20.xml")
                .deploy();

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

步骤三：启动流程实例

启动一个订单处理流程实例。

import org.activiti.engine.ProcessEngine;
import org.activiti.engine.ProcessEngines;
import org.activiti.engine.RepositoryService;
import org.activiti.engine.RuntimeService;
import org.activiti.engine.repository.Deployment;
import org.activiti.engine.runtime.ProcessInstance;

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RepositoryService repositoryService = processEngine.getRepositoryService();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        // 部署流程定义
        Deployment deployment = repositoryService.createDeployment()
                .addClasspathResource("order.bpmn20.xml")
                .deploy();

        // 启动流程实例
        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceById(deployment.getId());
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());
    }
}

步骤四：完成任务操作

完成各个任务的操作，例如审核订单、支付订单等。

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

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        TaskService taskService = processEngine.getTaskService();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        // 启动流程实例
        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceById("Order_Process");
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());

        // 查询任务
        List<Task> tasks = taskService.createTaskQuery().processInstanceId(processInstance.getId()).list();
        for (Task task : tasks) {
            System.out.println("Task ID: " + task.getId());
            System.out.println("Task Name: " + task.getName());

            // 完成任务
            taskService.complete(task.getId());
            System.out.println("Task " + task.getId() + " completed.");
        }
    }
}

步骤五：查询流程实例状态

查询订单流程实例的状态，例如订单是否已完成。

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

public class ActivitiExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化流程引擎
        ProcessEngine processEngine = ProcessEngines.getDefaultProcessEngine();
        RuntimeService runtimeService = processEngine.getRuntimeService();

        // 启动流程实例
        ProcessInstance processInstance = runtimeService.startProcessInstanceById("Order_Process");
        System.out.println("Process Instance ID: " + processInstance.getId());

        // 查询流程实例状态
        ProcessInstance processInstanceInfo = runtimeService.createProcessInstanceQuery()
                .processInstanceId(processInstance.getId())
                .singleResult();
        System.out.println("Process Instance Status: " + processInstanceInfo.toString());
    }
}

通过以上步骤，我们已经成功地设计并实现了订单处理流程。你可以根据实际业务需求进一步扩展和优化这个流程。

通过本指南，你已经学习了Activiti的基本概念、环境搭建、流程设计和API使用，以及一个实际应用案例。Activiti作为一个强大的工作流和业务流程管理平台，可以帮助你更高效地管理和执行各种业务流程。希望你能够充分利用Activiti这一工具，提升你的项目开发效率和质量。如果你有任何问题或需要进一步的帮助，可以参考Activiti的官方文档或参与社区讨论。