Spring Boot与Flowable工作流引擎的深度整合与实践-小易智趣

摘要

本文旨在全面掌握Flowable工作流引擎，并详细介绍如何使用Spring Boot与Flowable进行整合。文章将涵盖以下功能实现：查询流程定义列表、创建请假审批流程、查看审批流程列表、提交审批流程、查看历史流程列表、删除流程、领导待办任务、领导已办任务、领导批准操作、领导拒绝操作、老板待办任务、老板批准操作、老板拒绝操作、员工再次申请请假、生成流程图。

关键词

Flowable, Spring, 工作流, 审批, 流程

一、Flowable工作流引擎概述

1.1 Flowable工作流引擎简介

Flowable 是一个轻量级且功能强大的工作流引擎，它基于 Apache License 2.0 开源协议发布。Flowable 的前身是 Activiti，但经过一系列的改进和发展，Flowable 在性能、灵活性和易用性方面都有了显著的提升。Flowable 支持 BPMN 2.0 标准，可以轻松地与现有的企业应用集成，特别是在微服务架构中表现出色。通过 Flowable，开发者可以设计、部署和执行复杂的工作流，从而提高业务流程的自动化水平和效率。

1.2 Flowable的核心特性和优势

1.2.1 高性能

Flowable 在性能方面表现优异，能够处理高并发的业务场景。其内部优化了数据库访问和事务管理，确保在大规模数据处理时依然保持高效。根据官方测试，Flowable 在处理数百万条流程实例时，依然能够保持稳定的性能表现。

1.2.2 灵活性

Flowable 提供了丰富的 API 和扩展点，使得开发者可以根据具体需求定制工作流。无论是简单的任务分配还是复杂的业务逻辑，Flowable 都能灵活应对。此外，Flowable 还支持多种事件监听器和拦截器，方便开发者在特定环节插入自定义逻辑。

1.2.3 易用性

Flowable 的文档详尽，社区活跃，为开发者提供了丰富的学习资源和技术支持。其提供的图形化设计器使得非技术用户也能轻松设计工作流。同时，Flowable 与 Spring Boot 的集成非常简便，开发者可以通过简单的配置快速启动和运行工作流应用。

1.2.4 强大的社区支持

Flowable 拥有一个活跃的社区，开发者可以在社区中找到大量的示例代码和最佳实践。社区成员积极贡献代码和文档，帮助新用户快速上手。此外，Flowable 的官方团队也定期发布更新和修复，确保引擎的稳定性和安全性。

1.2.5 丰富的功能

Flowable 支持多种高级功能，如多租户、历史记录、定时任务等。这些功能使得 Flowable 不仅适用于简单的业务流程，还能满足复杂的企业级需求。例如，多租户功能使得不同组织或部门可以在同一个 Flowable 实例中独立运行各自的工作流，而不会相互干扰。

通过以上介绍，可以看出 Flowable 工作流引擎在现代企业应用中具有重要的地位。无论是初创公司还是大型企业，都可以借助 Flowable 实现业务流程的自动化和优化。接下来，我们将详细探讨如何使用 Spring Boot 与 Flowable 进行整合，实现具体的业务功能。

二、Spring Boot与Flowable的整合步骤

2.1 Spring Boot环境搭建

在开始使用 Flowable 工作流引擎之前，首先需要搭建一个基本的 Spring Boot 环境。Spring Boot 是一个用于创建独立的、生产级别的基于 Spring 框架的应用程序的框架，它简化了 Spring 应用的初始设置和开发过程。以下是搭建 Spring Boot 环境的步骤：

安装 JDK：确保系统中已安装 Java Development Kit (JDK)。推荐使用 JDK 8 或更高版本，以获得更好的兼容性和性能。
安装 IDE：选择一个合适的集成开发环境 (IDE)，如 IntelliJ IDEA 或 Eclipse。这些 IDE 提供了丰富的插件和工具，可以大大提高开发效率。
创建 Spring Boot 项目：可以使用 Spring Initializr 来快速创建一个新的 Spring Boot 项目。访问 https://start.spring.io/，选择所需的依赖项（如 Web、JPA、H2 数据库等），然后下载项目压缩包并解压到本地目录。
导入项目：将解压后的项目导入到 IDE 中，确保所有依赖项都已正确下载和配置。

配置 application.properties：在 src/main/resources 目录下编辑 application.properties 文件，配置数据库连接和其他必要的参数。例如：

spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb;DB_CLOSE_DELAY=-1;DB_CLOSE_ON_EXIT=FALSE
spring.datasource.driverClassName=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=
spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.H2Dialect

通过以上步骤，您就可以成功搭建一个基本的 Spring Boot 环境，为后续的 Flowable 集成做好准备。

2.2 Flowable依赖引入与配置

在 Spring Boot 项目中集成 Flowable 工作流引擎，需要引入相应的依赖项并进行配置。以下是详细的步骤：

添加 Flowable 依赖：在项目的 pom.xml 文件中添加 Flowable 的依赖项。例如：
```
<dependency>
    <groupId>org.flowable</groupId>
    <artifactId>flowable-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>6.7.2</version>
</dependency>
```
这个依赖项包含了 Flowable 的核心功能和与 Spring Boot 的集成支持。
配置 Flowable：在 application.properties 文件中添加 Flowable 的配置。例如：
```
flowable.process-definition-cache-size=100
flowable.job-executor-activate=true
flowable.async-executor-activated=true
```
这些配置项分别用于设置流程定义缓存大小、激活作业执行器和异步执行器。

创建流程定义文件：在 src/main/resources/processes 目录下创建 BPMN 文件，定义您的业务流程。例如，创建一个名为 leave-process.bpmn20.xml 的文件，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL BPMN20.xsd"
             id="Definitions_1"
             targetNamespace="http://bpmn.io/schema/bpmn">
  <process id="leaveProcess" name="请假审批流程">
    <startEvent id="startEvent1" name="开始"></startEvent>
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent1" targetRef="userTask1"></sequenceFlow>
    <userTask id="userTask1" name="员工提交请假申请"></userTask>
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="userTask1" targetRef="userTask2"></sequenceFlow>
    <userTask id="userTask2" name="领导审批"></userTask>
    <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="userTask2" targetRef="userTask3"></sequenceFlow>
    <userTask id="userTask3" name="老板审批"></userTask>
    <sequenceFlow id="flow4" sourceRef="userTask3" targetRef="endEvent1"></sequenceFlow>
    <endEvent id="endEvent1" name="结束"></endEvent>
  </process>
</definitions>

编写控制器和服务类：创建控制器和服务类来处理流程相关的请求。例如，创建一个 LeaveController 类：

@RestController
@RequestMapping("/leave")
public class LeaveController {
    @Autowired
    private RuntimeService runtimeService;
    @Autowired
    private TaskService taskService;

    @PostMapping("/apply")
    public String applyLeave(@RequestBody LeaveRequest leaveRequest) {
        Map<String, Object> variables = new HashMap<>();
        variables.put("employeeName", leaveRequest.getEmployeeName());
        variables.put("leaveDays", leaveRequest.getLeaveDays());
        runtimeService.startProcessInstanceByKey("leaveProcess", variables);
        return "请假申请已提交";
    }

    @GetMapping("/tasks")
    public List<Task> getTasks() {
        return taskService.createTaskQuery().list();
    }
}

通过以上步骤，您可以成功地在 Spring Boot 项目中集成 Flowable 工作流引擎，并实现基本的流程管理和任务处理功能。

2.3 整合过程中的常见问题及解决方案

在将 Flowable 与 Spring Boot 集成的过程中，可能会遇到一些常见的问题。以下是一些典型问题及其解决方案：

流程定义未加载：如果在启动应用时发现流程定义未加载，可能是由于 BPMN 文件路径不正确或文件格式有误。请检查 src/main/resources/processes 目录下的 BPMN 文件是否正确，并确保文件名和路径与配置一致。
数据库连接问题：如果遇到数据库连接失败的问题，请检查 application.properties 文件中的数据库配置是否正确。确保数据库 URL、用户名和密码都已正确设置。
任务查询结果为空：如果在查询任务时结果为空，可能是由于任务尚未分配或任务状态不正确。请检查流程定义中的任务分配逻辑，并确保任务状态符合预期。
作业执行器未启动：如果作业执行器未启动，可能是因为 flowable.job-executor-activate 配置项未设置为 true。请确保在 application.properties 文件中正确配置该选项。
性能问题：在处理大量流程实例时，可能会遇到性能瓶颈。可以通过优化数据库索引、调整缓存策略和增加服务器资源来提高性能。Flowable 内部优化了数据库访问和事务管理，但在高并发场景下仍需注意资源的合理分配。

通过解决这些问题，您可以确保 Flowable 与 Spring Boot 的集成更加顺畅，从而实现高效的业务流程管理。

三、功能实现详解

3.1 查询流程定义列表

在实际业务中，了解当前可用的流程定义是非常重要的。通过查询流程定义列表，管理员可以清晰地看到系统中已部署的所有流程，从而更好地进行管理和维护。在 Spring Boot 项目中，可以使用 Flowable 提供的 RepositoryService 来实现这一功能。

@RestController
@RequestMapping("/process")
public class ProcessController {
    @Autowired
    private RepositoryService repositoryService;

    @GetMapping("/definitions")
    public List<ProcessDefinition> getProcessDefinitions() {
        return repositoryService.createProcessDefinitionQuery()
                .orderByProcessDefinitionKey().asc()
                .list();
    }
}

这段代码通过 RepositoryService 创建了一个查询对象，并按流程定义的键值进行排序，最后返回所有流程定义的列表。这不仅有助于管理员了解当前的流程状态，还可以为后续的流程管理提供基础数据支持。

3.2 创建请假审批流程

请假审批流程是企业中最常见的业务流程之一。通过 Flowable，我们可以轻松地定义和部署这样的流程。首先，需要在 src/main/resources/processes 目录下创建一个 BPMN 文件，定义请假审批的各个步骤。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<definitions xmlns="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL BPMN20.xsd"
             id="Definitions_1"
             targetNamespace="http://bpmn.io/schema/bpmn">
  <process id="leaveProcess" name="请假审批流程">
    <startEvent id="startEvent1" name="开始"></startEvent>
    <sequenceFlow id="flow1" sourceRef="startEvent1" targetRef="userTask1"></sequenceFlow>
    <userTask id="userTask1" name="员工提交请假申请"></userTask>
    <sequenceFlow id="flow2" sourceRef="userTask1" targetRef="userTask2"></sequenceFlow>
    <userTask id="userTask2" name="领导审批"></userTask>
    <sequenceFlow id="flow3" sourceRef="userTask2" targetRef="userTask3"></sequenceFlow>
    <userTask id="userTask3" name="老板审批"></userTask>
    <sequenceFlow id="flow4" sourceRef="userTask3" targetRef="endEvent1"></sequenceFlow>
    <endEvent id="endEvent1" name="结束"></endEvent>
  </process>
</definitions>

接下来，通过 RepositoryService 部署这个流程定义：

@Autowired
private RepositoryService repositoryService;

@PostMapping("/deploy")
public String deployProcess() {
    repositoryService.createDeployment()
            .addClasspathResource("processes/leave-process.bpmn20.xml")
            .deploy();
    return "请假审批流程已部署";
}

这段代码将 BPMN 文件从类路径中读取并部署到 Flowable 引擎中，使流程定义生效。

3.3 查看审批流程列表

在实际业务中，查看当前正在进行的审批流程列表是非常重要的。通过 RuntimeService，我们可以查询到所有正在运行的流程实例。

@RestController
@RequestMapping("/process")
public class ProcessController {
    @Autowired
    private RuntimeService runtimeService;

    @GetMapping("/instances")
    public List<ProcessInstance> getProcessInstances() {
        return runtimeService.createProcessInstanceQuery()
                .active()
                .list();
    }
}

这段代码通过 RuntimeService 创建了一个查询对象，筛选出所有处于活动状态的流程实例，并返回列表。这有助于管理员实时监控业务流程的进展，及时处理异常情况。

3.4 提交审批流程

当员工提交请假申请时，需要启动一个流程实例。通过 RuntimeService，我们可以实现这一功能。

@RestController
@RequestMapping("/leave")
public class LeaveController {
    @Autowired
    private RuntimeService runtimeService;

    @PostMapping("/apply")
    public String applyLeave(@RequestBody LeaveRequest leaveRequest) {
        Map<String, Object> variables = new HashMap<>();
        variables.put("employeeName", leaveRequest.getEmployeeName());
        variables.put("leaveDays", leaveRequest.getLeaveDays());
        runtimeService.startProcessInstanceByKey("leaveProcess", variables);
        return "请假申请已提交";
    }
}

在这段代码中，我们通过 startProcessInstanceByKey 方法启动了一个新的流程实例，并传递了员工姓名和请假天数作为流程变量。这使得流程实例在启动时就能获取到必要的信息，从而顺利进行后续的审批步骤。

3.5 查看历史流程列表

为了更好地了解过去的业务流程，查看历史流程列表是非常有用的。通过 HistoryService，我们可以查询到所有已完成的流程实例。

@RestController
@RequestMapping("/history")
public class HistoryController {
    @Autowired
    private HistoryService historyService;

    @GetMapping("/processes")
    public List<HistoricProcessInstance> getHistoricProcessInstances() {
        return historyService.createHistoricProcessInstanceQuery()
                .finished()
                .list();
    }
}

这段代码通过 HistoryService 创建了一个查询对象，筛选出所有已完成的流程实例，并返回列表。这有助于管理员回顾历史数据，总结经验教训，优化业务流程。

3.6 删除流程

在某些情况下，可能需要删除某个流程定义或流程实例。通过 RepositoryService 和 RuntimeService，我们可以实现这一功能。

@RestController
@RequestMapping("/process")
public class ProcessController {
    @Autowired
    private RepositoryService repositoryService;
    @Autowired
    private RuntimeService runtimeService;

    @DeleteMapping("/definition/{id}")
    public String deleteProcessDefinition(@PathVariable String id) {
        repositoryService.deleteProcessDefinition(id);
        return "流程定义已删除";
    }

    @DeleteMapping("/instance/{id}")
    public String deleteProcessInstance(@PathVariable String id) {
        runtimeService.deleteProcessInstance(id, "删除原因");
        return "流程实例已删除";
    }
}

在这段代码中，我们分别实现了删除流程定义和流程实例的功能。通过 deleteProcessDefinition 方法可以删除指定的流程定义，而 deleteProcessInstance 方法则可以删除指定的流程实例，并提供删除原因。

3.7 领导待办任务

领导需要查看当前待办的任务列表，以便及时处理。通过 TaskService，我们可以实现这一功能。

@RestController
@RequestMapping("/leader")
public class LeaderController {
    @Autowired
    private TaskService taskService;

    @GetMapping("/tasks")
    public List<Task> getLeaderTasks() {
        return taskService.createTaskQuery()
                .taskCandidateUser("leader")
                .list();
    }
}

在这段代码中，我们通过 TaskService 创建了一个查询对象，筛选出所有分配给领导的待办任务，并返回列表。这有助于领导及时了解当前的审批任务，提高工作效率。

3.8 领导已办任务

除了查看待办任务，领导还需要查看已办任务列表，以便回顾和总结。通过 HistoryService，我们可以实现这一功能。

@RestController
@RequestMapping("/leader")
public class LeaderController {
    @Autowired
    private HistoryService historyService;

    @GetMapping("/completed-tasks")
    public List<HistoricTaskInstance> getLeaderCompletedTasks() {
        return historyService.createHistoricTaskInstanceQuery()
                .taskAssignee("leader")
                .finished()
                .list();
    }
}

在这段代码中，我们通过 HistoryService 创建了一个查询对象，筛选出所有由领导完成的任务，并返回列表。这有助于领导回顾已办任务，总结经验教训，优化审批流程。

3.9 领导批准操作

当领导需要批准某个请假申请时，可以通过 TaskService 完成这一操作。

@RestController
@RequestMapping("/leader")
public class LeaderController {
    @Autowired
    private TaskService taskService;

    @PostMapping("/approve/{taskId}")
    public String approveTask(@PathVariable String taskId) {
        taskService.complete(taskId);
        return "任务已批准";
    }
}

在这段代码中，我们通过 complete 方法完成了指定的任务，表示领导已批准该请假申请。这使得流程可以继续向下进行，进入下一个审批环节。

3.10 10 领导拒绝操作

当领导需要拒绝某个请假申请时，可以通过 TaskService 完成这一操作，并传递拒绝原因。

@RestController
@RequestMapping("/leader")
public class LeaderController {
    @Autowired
    private TaskService taskService;

    @PostMapping("/reject/{taskId}")
    public String rejectTask(@PathVariable String taskId, @RequestParam String reason) {
        Map<String, Object> variables = new HashMap<>();
        variables.put("rejectionReason", reason);
        taskService.complete(taskId, variables);
        return "任务已拒绝";
    }
}

在这段代码中，我们通过 complete 方法完成了指定的任务，并传递了拒绝原因作为流程变量。这使得流程可以记录拒绝的原因，便于后续的审核和

四、总结

本文全面介绍了如何使用 Spring Boot 与 Flowable 工作流引擎进行整合，涵盖了从环境搭建到具体功能实现的全过程。通过详细的步骤和示例代码，读者可以轻松地在自己的项目中实现以下功能：查询流程定义列表、创建请假审批流程、查看审批流程列表、提交审批流程、查看历史流程列表、删除流程、领导待办任务、领导已办任务、领导批准操作、领导拒绝操作、老板待办任务、老板批准操作、老板拒绝操作、员工再次申请请假、生成流程图。

Flowable 作为一个高性能、灵活且易用的工作流引擎，不仅支持 BPMN 2.0 标准，还提供了丰富的 API 和扩展点，使得开发者可以根据具体需求定制工作流。通过与 Spring Boot 的无缝集成，开发者可以快速启动和运行工作流应用，提高业务流程的自动化水平和效率。

本文不仅提供了理论上的指导，还通过实际的代码示例展示了如何在 Spring Boot 项目中实现这些功能。希望本文能帮助读者更好地理解和应用 Flowable 工作流引擎，从而在实际项目中实现更高效、更可靠的业务流程管理。