Microsoft Word - IsE 03-04 Workflow

15/02/13 Microsoft Word - ISE 03-04 Workflow.doc

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Workflow na Integração de Sistemas Empresariais

Pedro António

[email protected]

ESTCB – Escola Superior de Tecnologia de Castelo Branco

Av. do Empresário

6000-767 Castelo Branco, Portugal

Resumo

A utilização da tecnologia Workflow visa automatizar a execução de processos de negócio,

de forma parcial ou na sua totalidade. Neste âmbito, a execução dum processo de negócio

pode envolver diversos sistemas legados, bases de dados e aplicações, permitindo também

a interacção com os utilizadores. Tradicionalmente, a implementação de um Workflow é

extremamente difícil de realizar devido à necessidade de integrar com diversas aplicações

distintas e com seres humanos. Este artigo, pretende demonstrar a execução de processos

de negócio envolvendo sistemas de informação distintos utilizando o sistema de Workflow

da Oracle. Desta forma, é mostrado como a tecnologia disponível actualmente resolve este

problema.

1. Introdução

A capacidade de um sistema de informação automatizar determinadas tarefas numa organização

é crucial para a adaptação às necessidades de negócio. A tecnologia Workflow permite a

combinação de regras associadas a processos de negócio necessária à execução dos processos de

negócio. A tecnologia Workflow deve possibilitar a modelação, gestão e monitorização dos

fluxo de informação e trabalho associados aos processos de negócio.

A execução de processos de negócio de sistemas empresariais é importante e significativa na

medida em que a partir de um modelo de processos de negócio de uma empresa podem gerar

automaticamente um conjunto de tarefas bem definidas. Utilizando uma ferramenta de

Workflow é possível automatizar algumas destas tarefas, permitindo também a monitorização

do fluxo de informação ou do estado do processo de negócio.

A proposta deste artigo consiste em demonstrar as capacidades da tecnologia Workflow na

integração de sistemas informáticos empresariais, assim como na interface com os seus

utilizadores.

Um sistema de gestão workflow é composto por um conjunto de aplicações e ferramentas que

permitem a definição, criação e gestão de diversas actividades associadas ao Workflow, que

formam um processo de negócio. A definição de um Workflow é executado num motor

Workflow, o qual tem a capacidade de interpretar a definição de um Workflow, interagir com

utilizadores do Workflow e invocar aplicações externas ao Workflow [1].

Um sistema de gestão workflow baseia-se num conjunto de tarefas e nas dependências entre as

diversas tarefas. Uma tarefa pode necessitar do envolvimento de um utilizador humano ou ser

executada automaticamente por um sistema de informação. Um sistema de gestão workflow

efectua leituras, escritas, processamento, automatização de tarefas e gestão de Workflows. Entre

as tarefas existentes no Workflow podem circular documentos e informação diversa. Esta

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circulação de informação é estabelecida com base em regras definidas na altura do desenho do

Workflow.

Desta forma, será demonstrado como a tecnologia actualmente disponível permite resolver os

problemas tradicionalmente associados aos Workflows e processos de negócio.

2. Problema

Tradicionalmente, as organizações enfrentam dificuldades em modelar/desenhar e executar

processos de negócio que utilizam diversos sistemas de informação, podendo estes pertencer a

diversas organizações. Em particular, a execução de processos de negócio pode envolver

diversos sistemas legados, bases de dados e aplicações, permitindo também a interacção com os

utilizadores.

Neste contexto, o problema a considerar neste artigo são mais os aspectos técnicos relacionados

com a execução de processos de negócio em plataformas de gestão de workflows. A gestão de

workflows é uma tecnologia que tem evoluído rapidamente e tem sido explorado em diversas

áreas da indústria. O seu principal objectivo consiste em executar processos de negócio de modo

a automatizá-los na medida do possível. Algumas tarefas podem ser realizadas de forma a

alcançar um objectivo e podem estar associados a determinados custos (temporais, por

exemplo). De modo a permitir que o sistema satisfaça todos os objectivos, estes objectivos

devem estar explicitamente especificados no workflow.

3. Proposta

Neste artigo, pretende-se resolver o problema da integração de sistemas utilizando tecnologias

modernas para suportar Workflows. Os sistemas de gestão de Workflows fornecem um modelo

gráfico baseado no fluxo da informação e podem ser parametrizáveis de modo a suportar

processos de negócio específicos. O fluxo de informação num Workflow é baseado nos

processos de negócio existentes numa determinada organização, possibilitando uma melhor

gestão dos processos de negócio de forma melhorar os processos de negócio através da detecção

de problemas durante a sua execução ou simulação. Uma vez concluído o modelo gráfico, o

Workflow pode ser executado e durante esta execução podem ser desencadeadas diversas

acções, como acessos a diversas base de dados, diversas aplicações e diversos utilizadores.

Para uma concretização prática de um sistema de gestão de workflow utilizou-se o Workfow da

Oracle (toda a documentação relacionada com o Oracle Workflow foi baseada em [10] e [11]).

O Oracle Workflow permite automatizar e melhorar de forma contínua os processos de negócio,

encaminhando informação de qualquer tipo de acordo com as regras de negócio; permite que

cada pessoa tenha acesso a toda a informação necessária de acordo com a acção em causa;

possibilita definir e melhorar continuamente os processos de negócio utilizando uma ferramenta

de desenho drag-and-drop.

Em contraste com os sistemas Workflow tradicionais, que apenas encaminham os documentos

de um utilizador para outro de acordo com determinadas condições (regras de negócio), o

Oracle Workflow permite uma modelação sofisticada dos processos de negócio. É possível

definir processos que se repetem (loops), ramificar em fluxos paralelos que depois convergem,

decompor em subprocessos, etc. O Oracle Workflow decide qual o caminho a tomar de acordo

com o resultado proveniente de um procedimento armazenado, assim pode utilizar-se a

linguagem PL/SQL (linguagem da base de dados Oracle) ou funções externas (em Java) de

modo a expressar qualquer regra de negócio existente no processo Workflow.

O Oracle Workflow é um componente de integração do Oracle, que oferece um conjunto de

infraestruturas e ferramentas para a integração de aplicações empresariais, possibilitando a



concretização de negócios electronicamente. O Oracle Workflow transporta para o nível dos

processos de negócios a integração de aplicações. O Message Gateway permite realizar a

integração com outras soluções de mensagens, tal como IBM MQSeries e TIBCO Rendezvous.

A integridade transaccional da base de dados Oracle garante a consistência entre a aplicações e

o workflow; o Advanced Queuing do Oracle garante a entrega de mensagens entre sistemas; e o

Real Application Clusters do Oracle fornece escalabilidade transparente.

O Oracle Workflow estende o objectivo de automatizar o processo de negócio por toda a

empresa e para além desta, utilizando a Internet e o correio electrónico. Assim, as pessoas são

notificadas de itens de trabalho que estão à espera por correio electrónico e o Oracle Workflow

reage de acordo com a resposta vinda na mensagem de correio electrónico. É possível consultar

uma lista de tarefas a realizar e realizar acções utilizando um Web browser.

O Oracle Workflow permite configurar subscrições de eventos de negócio, os quais podem

iniciar os workflows ou possibilitar a propagação de mensagens de um sistema para outro

aquando da ocorrência de um evento de negócio. Podem comunicar-se eventos entre sistemas

dentro de uma empresa e com sistemas externos. Deste modo, é possível implementar

integração de mensagens ponto a ponto ou utilizar o Oracle Workflow como o elemento

centralizador (hub) de mensagens para cenários de maior complexidade em termos de integração

de sistemas. O modelo de processos de negócios pode incluir encaminhamentos e regras de

processamento complexas, de modo a gerir os eventos de forma poderosa e flexível.

O Workflow da Oracle é composto por cinco grandes componentes:

• Workflow Builder – ambiente gráfico para a construção de processos de negócio.

• Workflow Engine – gere a execução dos processos de negócio.

• Business Event System – comunicação de eventos entre sistemas dentro e fora da

empresa.

• Process Monitor – administração gráfica de eventos.

• Notification System – envio de mensagens de notificação para utilizadores e

processamento de respostas.

3.1. Oracle Workflow Builder

O Oracle Workflow Builder permite criar, visualizar ou modificar um processo de negócio com

operações de drag-and-drop. Assim, é possível criar e modificar todos os objecto de um

Workflow, desde actividades a mensagens.

Em qualquer altura é possível adicionar, remover ou alterar actividades de um Workflow, ou

mesmo estabelecer novas relações entre actividades.

3.2. Motor Workflow

O motor Workflow está embutido na base de dados Oracle e permite monitorar o estado dos

workflows e coordena o encaminhamento de actividades de um processo. As alterações do

estado de um Workflow, tal como a conclusão de uma actividade, são assinaladas ao motor

utilizando uma API PL/SQL ou uma API Java. Com base em regras de Workflow flexíveis, o

motor determina quais as actividades que podem ser executadas e, de seguida, executa-as. O

motor Workflow possui regras de Workflow sofisticadas, tais como repetições (loops),

ramificações, fluxos paralelos e subfluxos.



3.3. Sistema de Eventos

O Business Event System é uma aplicação que utiliza a infra-estrutura Advanced Queuing (fila

de mensagens da Oracle) para comunicar eventos de negócio entre sistemas. O Business Event

System é composto por um gestor de eventos, que permite registar subscrições de eventos

significativos e actividades eventos, permitindo modelar eventos de negócio dentro dos

processos Workflow.

Quando ocorre um evento local, o código é executado na mesma transacção como o código que

gera o evento. O processamento da subscrição pode incluir a execução de código personalizado

juntamente com a informação do evento, enviando a informação do evento para um processo

Workflow e enviando a informação do evento para outras filas ou sistemas.

O Business Event System suporta os seguintes tipos de integração:

• Integração de sistemas ponto a ponto baseado em mensagens;

• Centraliza mensagens para integração de sistemas;

• Aplicações distribuídas através de mensagens.

O gestor de eventos permite registar eventos de negócio para as aplicações, incluindo funções

que geram mensagens de evento XML. Os utilizadores dessas aplicações podem registar as

subscrições dos eventos que sejam importantes para o seu sistema, de forma a executar código,

propagação de mensagens ou processos workflow. Quando surge um evento de negócio, o

gestor de eventos executa a subscrição associada a esse evento. O código associado pode ser

executado de forma síncrona ou assíncrona, deferindo o processamento para mais tarde.

O Business Event System utiliza o Advanced Queuing para a propagação de mensagens entre

pontos no sistema (agentes) utilizando um protocolo específico. Os eventos recebidos de um

sistema externo são processados por um agente que está à escuta da ocorrência de novos

eventos.

Os eventos podem estar modelados num processo workflow e são utilizados para controlar o

fluxo de encaminhamento, tratamento de erros, transformações, etc. Um processo workflow

pode ser iniciado ou continuado por uma mensagem que chega, assim como enviar uma

mensagem ou gerar um evento. As actividades de funções XML permitem aceder ao conteúdo

dos dados de um evento dentro de um processo workflow.

3.4. Carregamento do Workflow

O Workflow Definitions Loader é um programa utilitário que transporta as definições dos

workflows entre bases de dados e estão definidos em ficheiros de texto (flat). Assim, pode

transportar-se as definições de um Workflow de uma base de dados para outra. As definições de

um Workflow podem ser manipuladas a partir de um ficheiro ou directamente da base de dados

utilizando o Oracle Workflow Builder.

3.5. Programação

O Oracle Workflow permite incluir procedimentos PL/SQL ou funções externas Java em

actividades nos workflows. Sem alterar o código da aplicação é possível que o programa se

execute sempre que o motor Workflow detectar que os pré-requisitos do programa estão

satisfeitos.

3.6. Notificações Electrónicas

O Oracle Workflow permite incluir utilizadores nos workflows para interagir com as actividades

que não conseguem ser automatizadas, tal como aprovações de ordens de compra ou venda. As



notificações electrónicas são encaminhadas para um conjunto de utilizadores ou um utilizador

individual (role). Qualquer utilizador associado a este role pode agir quando for notificado.

Cada notificação inclui uma mensagem que contém toda a informação necessária a um

utilizador para este tomar uma decisão. A informação pode vir juntamente com a mensagem ou

em anexo, num documento à parte. O Oracle Workflow interpreta cada resposta à notificação

para decidir o que acontece na próxima actividade no Workflow.

3.7. Integração com Correio Electrónico

Os utilizadores de correio electrónico podem receber notificações de itens de trabalho e podem

responder a estas notificações utilizando uma aplicação de correio electrónico. Uma notificação

por correio electrónico pode incluir anexos que fornecem outros meios de resposta à notificação.

3.8. Oracle Workflow na Internet

Qualquer utilizador com acesso a um Web browser pode ser incluído no Workflow. Os

utilizadores podem aceder à página de notificações e consultar os diversos itens de trabalho.

3.9. Monitorização e Administração

Os administradores e utilizadores do Workflow podem consultar o progresso de um item de

trabalho no processo Workflow ligando-se ao Workflow Monitor através de um Web browser

com suporte para Java. O Workflow Monitor apresenta uma vista do diagrama do processo de

uma instância específica do processo de Workflow, deste modo os utilizadores podem obter

uma descrição gráfica do estado dos diversos itens de trabalho.

O Oracle Workflow Manager é uma componente do Oracle Application Manager e é uma

ferramenta de administração adicional para o Oracle Workflow.

3.10. Processo Workflow

O Oracle Workflow gere processos de negócio de acordo com as regras definidas pelo

modelador. As regras (ou definições do processo Workflow) são compostas por actividades que

ocorrem no processo e da relação entre essas actividades. Uma actividade numa definição de

processo pode ser:

• Uma função automatizada definida num procedimento PL/SQL armazenado na base de

dados ou numa função externa Java;

• Uma notificação de um utilizador ou role que pode exigir uma resposta

(opcionalmente);

• Um evento de negócio;

• Um subfluxo que por si só podem ser compostos por um conjunto de actividades.

Um processo Workflow é iniciado quando uma aplicação chama um conjunto de APIs do motor

Workflow. O motor Workflow toma o controlo do processo e conduz o item de trabalho

definido pela aplicação numa definição específica do processo Workflow. De acordo com a

definição do processo Workflow, o motor realiza um conjunto de passos automáticos e invoca

os agentes apropriados quando é necessário processamento externo.



4. Implementação

De modo a demonstrar as capacidades do Oracle Workflow foi desenvolvido um exemplo. O

exemplo consiste em gerir a quantidade de resmas de papel num armazém de uma determinada

organização. A quantidade de resmas de papel existentes devem estar a cima de um valor

mínimo (500 por exemplo), quando a quantidade de resmas for inferior a este valor mínimo é

feito um pedido de aprovação de encomenda para a direcção. A direcção é que decide se deve

realizar, ou não, o pedido de encomenda; decidir de um novo valor mínimo de resmas de papel

existentes em armazém; e decidir qual o valor da encomenda. Uma vez aprovada a realização da

encomenda, é enviada para o fornecedor (documento XML) o pedido de encomenda, ficando

em espera pela resposta do fornecedor. Se ao fim de um tempo não se obtiver resposta é feita

uma notificação à direcção. Ao receber a resposta do fornecedor são actualizadas o valor de

resmas existentes em armazém.

Fig 1 – Processo de encomenda de resmas de papel

O fornecedor está a aguardar pedidos, ou seja, que ocorra um evento de pedido de encomenda.

Quando recebe o pedido, são retirados os dados (XML Get Tag Value) do documento XML que

chegou com o pedido. De seguida, a encomenda é registada numa base de dados e é enviada a

confirmação do pedido a quem fez o pedido.

Fig 2 – Processo fornecedor



Os pedidos de resmas de papel dentro da organização são feitos pelos diversos trabalhadores da

organização, que indicam a quantidade de resmas de papel que desejam. Esta quantidade é

analisada e deve ser aprovada pelo trabalhador responsável pelo armazém. No caso de ser

aprovada ou rejeitada o pedido, é feita uma notificação a quem realizou o pedido. Um pedido

aprovado resulta na actualização da quantidade de resmas de papel na base de dados.

Fig 3 – Processo de pedido de resmas de papel

Os processos de negócio descritos foram modelados utilizando a ferramenta de modelação de

processos workflow da Oracle (Oracle Workflow Builder) e posteriormente carregados na base

de dados.

4.1. Interface Web

A administração do Oracle Workflow é realizada utilizando uma interface Web. Na interface

Web é possível:

• Configurar eventos, sistemas e agentes;

• Consultar notificações e lista de trabalhos;

• Personalizar configurações para cada utilizador e configurações globais;

• Consultar e laçar processos;

• Consultar lista de eventos;

• Consultar filas de mensagens recebidas pelos agentes.

Fig 4 – Interface web do administrador



4.2. Eventos

Uma actividade de evento representa um evento de negócio do Business Event System dentro de

um processo workflow. Um evento pode ser de três tipos: recepção, envio e geração de um

evento de negócio:

• Um evento de recepção pode ser o ponto de partida de uma actividade de um processo,

pois está à espera de receber eventos. Também pode ser colocada dentro do processo,

mas apenas recebe eventos quando o processo chegar a essa actividade. Quando a

actividade receber um evento, o motor Workflow armazena o nome do evento, a chave

do evento e a mensagem associada ao evento, especificados nos detalhes do evento. Se

esta actividade já tiver recebido um evento, a flag ‘On Revisit’ determina se o motor

Workflow executa novamente essa actividade. Se o evento for gerado noutro processo

workflow, o tipo de item e a chave do item para esse processo estão incluídos na lista de

parâmetros dentro da mensagem evento. Neste caso, o motor Workflow activa

automaticamente o processo especificado.

• Um evento de geração vai buscar a informação referente ao evento e gera um evento

para o Business Event System, o qual continua a execução após a geração deste evento.

A actividade vai buscar o nome, chave e dados do evento especificados nos detalhes do

evento.

• Um evento de envio vai buscar o nome, chave e mensagem do evento assim como os

agentes de entrada e saída.

A subscrição de eventos é um registo que indica que um evento específico é importante para um

sistema em particular e especifica-se o processamento a realizar quando o evento for

desencadeado.

Tipo de Evento Descrição

Envio Envia encomenda para o Fornecedor

Envio Envia resmas de papel

Recepção Recebe resmas de papel

Recepção Fornecedor recebe encomenda

Tab 1 – Tabela de eventos

4.3. Notificações

Quando um motor workflow executa uma actividade de notificação é desencadeada uma

chamada Send para o Notification System para enviar a mensagem para o utilizador em causa.

Quando o utilizador responde à actividade de notificação, o Notification System processa a

resposta e informa o motor Workflow que a actividade de notificação se completou, permitindo

continuar para a próxima actividade. O utilizador (performer) é designado dentro da actividade

de notificação como o destinatário da notificação. O utilizador pode ser um role específico ou

um atributo que é alterado dinamicamente.

Fig 5 – Lista de notificações recebidas por um utilizador



Fig 6 – Detalhe de uma notificação

4.4. Motores workflow

Quando o motor Workflow inicia e executa um processo, este termina todas as actividades

necessárias antes de continuar para a próxima actividade. Por vezes, uma actividade pode exigir

processamento e tempo elevados para se completar. Assim, o Oracle Workflow gere a carga do

motor Workflow activando motores suplementares, de forma a executar estas actividades em

background. Nestes casos, estas actividades são diferidas pelo motor Workflow e executadas

mais tarde pelo motor em background. O motor principal pode continuar para a próxima

actividade disponível.

Um motor background pode ser configurado para tratar de actividades de notificação que já

expiraram. Quando o motor executa uma actividade de notificação que necessita de uma

resposta, chama o Notification System para enviar a notificação para um utilizador apropriado e

o estado da notificação passa a NOTIFIED até que o utilizador complete a actividade de

notificação. Entretanto, o motor activa-se para tratar de actividades de notificação e

periodicamente verifica as actividades NOTIFIED e se essas actividades ultrapassaram os

tempos estabelecidos. Se uma actividade NOTIFIED possuir um valor de expiração e se a data

actual exceder esse valor de expiração, o motor background assinala que a actividade

ultrapassou o seu limite temporal e chama o motor Workflow. O motor Workflow continua a

executar-se.

Um motor background deve estar preparado para tratar processos encravados (stuck). Um

processo está encravado se o seu estado é ACTIVE, mas não consegue progredir. O motor

background passa o estado do processo encravado para ERROR:#STUCK e executa o processo

de falha definido. Os motores background podem estar restringidos a tratar actividades com

tipos de itens específicos e dentro de uma classe de custos específica. Um motor background

executa-se até completar todas as actividades no tempo em que se iniciou. O motor background

deve ser lançado para se executar periodicamente utilizando um script para reiniciar o motor

background periodicamente (standalone) ou calendarizar o processo de background para se

executar periodicamente.

Deve existir pelo menos um motor background que verifica actividades expiradas, um para

processar actividades diferidas e outro para tratar de processos encravados. No mínimo, basta

utilizar um motor background que trate de actividades expiradas e diferidas assim como de

processos encravados. Os motores background para verificar processos encravados podem ter

uma periodicidade superior aos outros (cerca de uma vez por dia) e deve ser realizada em alturas

do dia em que existe uma carga reduzida no sistema.



Os parâmetros de calendarização a configurar são:

• Work Item Type – permite restringir as actividades do motor a um tipo de item

específico.

• Minimum Threshold – especifica (em centésimos de segundo) o custo mínimo que uma

actividade deve possuir para este motor background.

• Maximum Threshold – especifica (em centésimos de segundo) o custo máximo que uma

actividade deve possuir para este motor background.

• Process Deferred – especifica se o motor background verifica actividades deferidas.

• Process Timeout – especifica se o motor background verifica actividades que tenham expirado (time out).

• Process Stuck – especifica se o motor background verifica actividades encravadas.

A amostragem (Thresholds) do motor background especifica os argumentos máximos e

mínimos quando o motor se inicia. De seguida, o motor background apenas processa actividades

com custos dentro do especificado. Por omissão, o valor do Threshold é 50, as actividades com

custo superior a 50 são deferidas.

Fig 7 – Configuração de um motor background workflow

4.5. Resumo de Etapas Realizadas

Após a instalação do Oracle Workflow, é necessário configurar diversas opções e componentes.

Assim, é necessário realizar os seguintes passos:

1. Acrescentar as definições do Descritor de Acesso à Base de Dados individual. Estas

definições incluem as informações de ligação Oracle, o modo de autenticação, os

parâmetros de exportação de ficheiros, etc.

2. Aceder à página principal do Oracle Workflow e alterar as configurações globais de

utilizadores, de modo a controlar o acesso ao Oracle Workflow. Assim, configura-se

quais os utilizadores que vão ser administradores do workflow, estes têm acesso a todas

as opções da página principal do Oracle Workflow. Os outros utilizadores acedem a

apenas algumas opções da página principal.

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