[发明专利]一种用于工作流引擎的多任务协同调度方法

摘要

本发明公开了一种用于工作流引擎的多任务协同调度方法，构建多任务协同方法的计算模型——多步任务协同网，这是一个四元组N＝(C，T；W，D)按照充分必要条件构造，多任务调度包括启动案例、终止案例、客户机签办任务、客户机退回任务、多步任务办理、多步任务重办、启动循环和终止循环八个调度方法。在多任务调度之前，案例和所有的工作、任务、转发、循环都被初始化为就绪状态。启动案例是第一个被执行调度，客户机签办任务、客户机退回任务、多步任务办理、多步任务重办、启动循环和终止循环是根据多步任务协同网的流向，包括正向和逆向，终止案例调度是根据工作和转发的状态由系统自动调度。本发明实现多步任务的正向和逆向调度。

主权项

1、一种用于工作流引擎的多任务协同调度方法，其特征在于：按照如下步骤进行：(i)构建多任务协同方法的计算模型——多步任务协同网，这是一个四元组N＝(C，T；W，D)按照如下充分必要条件构造的：1°C≠φ2°T≠φ3°CI T＝φ4°WC×T5°DT×C6°dom(W)Y cod(W)＝CYT其中，$\mathrm{dom}\left(W\right)=\left\{x\right|\exists y:(x,y)\in W\},$ $\mathrm{cod}\left(W\right)=\left\{y\right|\exists x:(x,y)\in W\};$ 在四元组中，C是一个有限的客户机集合；T是一个有限的任务集合；W是工作的集合，表示客户机在任务中的分工；D是转发的集合，表示任务的流转方向；(2)构建多步任务协同网的动态结构——多步任务协同网系统，这是一个八元组∑＝(C，T；W，D；W0，PD，G，L)按照如下条件构造的：1°N＝(C，T；W，D)是一个多步任务协同网；2°W0W，是起始工作的集合，起始工作是指不依赖于任何任务客户机就可以办理的工作；3°PD是定义在D上的转发条件的集合，转发条件指转发依赖的条件；4°G是定义在C上的分组的集合，如果客户机即将办理的工作和已完成任务之间存在依赖关系，则需要将这些工作和传递这些任务的转发划分成一组，称为分组；5°LW∪D，是循环的集合，循环指可被反复执行的，并只保留最后一次执行信息的环形路径；(3)构建多任务调度所需的状态集合，包括五个状态集合：1°案例的状态集合：Si＝{Sir，Siw，Swf}，案例是多步任务协同网的一次执行，一个多步任务协同网可以被多次执行，每次执行都对应一个不同的案例，其中，Sir就绪状态：案例等待执行的状态，Siw在办状态：案例正在执行的状态，Sif完成状态：案例已经结束的状态；2°工作的状态集合：Sw＝{Swr，Sww，Swn，Swf}，其中，Swr就绪状态：工作等待客户机办理的状态，Sww在办状态：工作正在被客户机办理的状态，Swn否定状态：工作因条件不满足不能被客户机办理的状态，Swf完成状态：工作已经结束的状态；3°任务的状态集合：St＝{Str，Stw，Stn，Stf}，其中，Str就绪状态：任务等待客户机办理的状态，Stw在办状态：任务正在被客户机办理的状态，Stn否定状态：任务因条件不满足不能被客户机办理的状态，Stf完成状态：任务已经结束的状态；4°转发的状态集合：Sd＝{Sdr，Sdw，Sdn，Sdf}，其中，Sdr就绪状态：转发等待被执行的状态，Sdw待签状态：转发等待被客户机签收的状态，Sdn否定状态：转发因条件不满足不能被客户机签收的状态，Sdf完成状态：转发已经结束的状态；5°循环的状态集合：S1＝{Slr，Slw，Sdf}；其中，Slr就绪状态：循环等待被执行的状态，Slw工作状态：循环正在被执行的状态，Slf完成状态：循环已经结束的状态；(4)多任务调度包括启动案例、终止案例、客户机签办任务、客户机退回任务、多步任务办理、多步任务重办、启动循环和终止循环八个调度方法；在多任务调度之前，案例和所有的工作、任务、转发、循环都被初始化为就绪状态；启动案例是第一个被执行调度，客户机签办任务、客户机退回任务、多步任务办理、多步任务重办、启动循环和终止循环是根据多步任务协同网的流向，包括正向和逆向，由客户机进行调度的，终止案例的调度是根据工作和转发的状态由系统自动调度的；令：SetStatus(x)表示设置对象x的状态，x为案例、任务、工作、转发或循环；GetStatus(x)表示获得对象x的状态，x为案例、任务、工作、转发或循环；SetClient(x)表示设置对象所属客户机，x为工作或转发；GetClient(x)表示获得对象所属客户机，x为工作或转发；PreCondition(x)表示条件计算，结果为True或False，x为转发；Count(x)表示集合中对象的数目，x为一个集合；则多步任务的调度方法可表述如下：1°启动案例：设w0为案例i的任一起始工作，W0是w0的集合，则启动案例的调度方法如下：将案例和每一个起始工作的状态设置为在办状态，即SetStatus(i)：＝Siw SetStatus(w0)：＝Sww，w0∈W0 2°终止案例：设w为案例i的任一工作，W是w的集合，d为案例i的任一转发，D是d的集合，则终止案例的调度方法为：第一步：若案例中仍有待办的工作或待签收的任务，即GetStatus(w)＝Sww，$\exists w\in W$ 或GetStatus(d)＝Sdw，$\exists d\in D,$ 则不能终止案例，结束；否则转第二步；第二步：将案例的状态置为完称状态，即SetStatus(i)：＝Sif；3°客户机签办任务：设c是案例i中的任一客户机，gc是定义在c上的任一分组，d是分组gc中的任一转发，D是d的集合，’t是d所属的任务，d是任务’t中的任一转发，D是d的集合，’w是任务’t中的任一工作，’W是’w的集合，w是分组gc中的任一工作，W是w的集合，t是w所属的任务，w是任务t中的任一工作，W是w的集合，d’是任务t中的任一转发，D’是d’的集合，则客户机c签办任务的调度方法如下：第一步：若gc中的每一个转发d都处于待签或否定状态，即GetStatus(d)∈{Sdw，Sdn}，d∈D，则转第二步；否则结束；第二步：若gc中的每一个转发d都处于否定状态，即GetStatus(d)＝Sdn，d∈D，则转第三步；否则转第四步；第三步：将gc中的每一个工作w设置为否定状态，即SetStatus(w)：＝Swn，w∈W；对于每一个w，若其所属任务t的每一个工作w都处于否定状态，即GetStatus(w)＝Swn,w∈W，则将任务t和任务t的每一个转发d′设置为否定状态，即SetStatus(t)：＝Stn SetStatus(d′)：＝Sdn，d′∈D′，结束；否则结束；第四步：对于gc中的任一个d，若其处于待签状态，则将d的客户机设置为c，即SetCliet(d)：＝c，则转第六步；否则将d的客户机设置为空值null，即SetClient(d)：＝null，并转第五步；第五步：若d所属任务’t处于否定状态，即GetStatus(′t)：＝Stn，则将任务’t和其每一个工作’w及每一个转发d设置为完成状态，即SetStatus(′t)：＝Stf，SetStatus(′w)：＝Swf，′w∈′W，SetStatus(d)：＝Sdf，d∈D；第六步：将gc中的每一个转发d设置为完成状态，每一个工作w设置为完成状态，并将每一个工作w的客户机设置为c，即SetStatus(d)：＝Sdf，d∈D，SetClient(w)：＝c，w∈W，SetStatus(w)：＝Sww，w∈W；若gc中仍有转发d处于待签或否定状态，即GetStatus(d)∈{Sdw，Sdn}，d∈D，则转第四步；否则转第七步；第七步：若任务t处于就绪状态，即GetStatus(t)＝Str，则将任务t设置为在办状态，即SetStatus(t)：＝Stw；第八步：客户机c办理gc中的任一个工作w；第九步：若工作w办理完毕，则将工作w设置为完成状态，即SetStatus(w)：＝Swf；若gc中仍有处于在办状态的工作，即GetStatus(w)＝Sww，$\exists w\in W,$ 则转第八步；否则结束；4°客户机退回任务：设c是案例i中的任一客户机，gc是定义在c上的任一分组，d是分组gc中的任一转发，D是d的集合，’t是d所属的任务，d是任务’t中的任一转发，D是d的集合，’w是任务’t中的任一工作，’W是’w的集合，w是分组gc中的任一工作，W是w的集合，t是w所属的任务，w是任务t中的任一工作，W是w的集合，d是任务t中的任一转发，D’是d’的集合，则客户机c退回任务的调度方法如下：第一步：若gc中的每一个工作w都处于在办状态，即GetStatus(w)＝Sww，w∈W，则转第二步；否则结束；第二步：将gc中的每一个工作w都设置为就绪状态，即SetStatus(w)：＝Swr，w∈W；对于gc中的每一个工作w，若w所属任务t的每一个工作w都处于就绪状态，即GetStatus(w)＝Swr，w∈W，则将任务t设置为就绪状态，即SetStatus(t)：＝Str；第三步：对于gc中的任一个d，若其客户机为c，即GetClient(d)＝c，则将d的客户机设置为null，并将d设置为待签状态，即SetClient(d)：＝null，SetStatus(d)：＝Sdw，之后转第五步；否则将d设置为否定状态，即SetStatus(d)：＝Sdn，之后转第四步；第四步：若d所属任务′t的每一个转发d都处于否定状态，即GetStatus(d)＝Sdn，d∈D，并且任务′t的每一个工作′w的客户机都为空值null，即GetClient(′w)＝null，′w∈′W，则将任务′t设置为否定状态，即SetStatus(′t)：＝Stn；结束；5°多步任务办理：设t是案例中的任一任务，w是任务t的任一工作，W是w的集合，c是负责办理工作w的客户机，gc是定义在客户机c上的任一分组，’d是分组gc中的任一转发，’D是’d的集合，’t是’d所属的工作，’w是任务’t的任一工作，’W是’w的集合，’d是’t的任一转发，’D 是’d的集合，w是分组gc中的任一工作，W是w的集合，d是任务t的任一转发，D是d的集合，c’是d所属的客户机，gc’是定义在客户机c’上的任一分组，d是分组gc’中的任一转发，D是d的集合，w’是分组gc’中的任一工作，W’是w’的集合，t’是w’所属的任务，w’是任务t’中的任一工作，W’是w’的集合，d’是t’的任一转发，D’是d’的集合，则任务t办理过程的调度方法如下：第一步：若任务t的每一个工作w都处于完成或否定状态，即GetStatus(w)∈{Swf，Swn}，$\underset{·}{\forall }w\in W,$ 则转第二步；否则结束；第二步：若任务t的每一个工作w都处于否定状态，即GetStatus(w)＝Swn，$\underset{·}{\forall }w\in W,$ 则将任务t和任务t的每一个转发d设置为否定状态，即SetStatus(t)：＝Stn SetStatus(d)：＝Sdn，d∈D，之后转第七步；否则转第三步；第三步：对于t中的任一个w，若w处于否定状态，则将w设置为完成状态，将w的客户机设置为空值null，将与w处于同一分组gc中的每一个工作w和每一个转发′d设置为完成状态，即SetStatus(w)：＝Swf，SetClient(w)：＝null，SetStatus(w)＝Swf，w∈W，SetStatus(′d)＝Sdf，′d∈′D，之后转第四步；否则转第五步；第四步：对于任一个′d，若′d所属任务′t处于否定状态，即GetStatus(′t)＝Stn，则将任务′t和任务′t的每一个转发′d设置为完成状态，即SetStatus(′t)：＝Stf，SetStatus(′d)：＝Sdf，′d∈′D；第五步：若任务t有工作w处于否定状态，即GetStatus(w)＝Swn，$\exists w\in W,$ 则转第三步；否则转第六步；第六步：将任务t设置为完成状态，即SetStatus(t)：＝Stf，$\exists w\in W;$ 计算任务t的每一个转发d的转发条件，若结果为真，即PreCondition(d)＝True，则将转发d设置为待签状态，即SetStatus(d)：＝Sdw；否则将转发d设置为否定状态，即SetStatus(d)：＝Sdn；第七步：对于任一个d，若其所属分组gc’中的所有转发d处于否定状态，即GetStatus(d)＝Sdn，d∈D，则将分组gc’中的所有工作w′设置为否定状态，即SetStatus(w′)：＝Swn，w′∈W′；第八步：对于任一个w′，若其所属任务t’中的所有工作w′处于否定状态，即GetStatusS(w′)＝Swn，w′∈W′，则将任务t’和任务t’的所有转发d′设置为否定状态，即SetStatus(t′)：＝Stn SetStatus(d′)＝Sdn，d′∈D′；结束；6°多步任务重办：设t是案例中的任一任务，w是任务t的任一工作，W是w的集合，c是负责办理工作w的客户机，gc是定义在客户机c上的任一分组，’d是分组gc中的任一转发，’D是’d的集合，’t是’d所属的工作，’w是任务’t的任一工作，’W是’w的集合，’d是’t的任一转发，’D 是’d的集合，w是分组gc中的任一工作，W是w的集合，d是任务t的任一转发，D是d的集合，c’是d所属的客户机，gc’是定义在客户机c’上的任一分组，d是分组gc’中的任一转发，D是d的集合，w’是分组gc’中的任一工作，W’是w’的集合，t’是w’所属的任务，w’是任务t’中的任一工作，W’是w’的集合，d’是t’的任一转发，D’是d’的集合，则客户机c重办任务t的调度方法如下：第一步：若任务t处于在办状态，即GetStatus(t)＝Stw，或任务t处于完成状态且任务t没有转发，即GetStatus(t)＝Stf & Count(D)＝0，或任务t处于完成状态且任务t的每一个转发d都处于待签或否定状态，即GetStatus(t)＝Stf & GetStatus(d)∈{Sdw，Sdn}，d∈D，则转第二步；否则结束；第二步：对于任一个d，若其所属分组gc’中的每一个转发d都处于否定状态，即GetStatus(d)＝Sdn，d∈D，则将分组gc’中的所有工作w′设置为就绪状态，即SetStatus(w′)：＝Swr，w′∈W′，之后转第三步；否则转第四步；第三步：对于任一个w′，若其所属任务t’处于否定状态，则将任务t’和任务t’的每一个转发d′设置为就绪状态，即SetStatus(t′)＝Str SetStatus(d′)＝Sdr，d′∈D′；第四步：将任务t和任务t要重办的工作w设置为在办状态，并将任务t的每一个转发d设置为就绪状态，即SetStatus(w)：＝Sww，SetStatus(t)：＝Stw，SetStatus(d)：＝Sdr，d∈D；对于任一个d，若其所属分组gc’中有工作w′处于否定状态，即GetStatus(w′)＝Swn，$\exists w^{\prime }\in W^{\prime },$ 则将分组gc’中的每一个工作w′设置为就绪状态，即SetStatus(w′)：＝Swr，w′∈W′；第五步：若任务t有处于完成状态的工作w，且w的客户机为null，即GetStatus(w)＝Swf & GetClient(w)＝null，$\exists w\in W,$ 则将w设置为否定状态，即SetStatus(w)：＝Swn；第六步：对于t中的任一个w，若w所属分组gc中的每一个工作w都处于否定状态，即GetStatus(w)＝Swn，w∈W，则将gc中的每一个转发′d设置为否定状态，即SetStatus(′d)：＝Sdn，′d∈′D；第七步：对于任一个′d，若其所属任务′t处于完成状态，且任务′t的每一个工作′w的客户机都为空值null，即GetStatus(′t)＝Stf & GetClient(′w)＝null，′w∈′W，则将任务′t和任务′t的每一个工作′w都设置为否定状态，即SetStatus(′t)：＝Stn SetStatus(′w)：＝Swn，′w∈′W；第八步：客户机c重办工作w；第九步：若工作w办理完毕，则将工作w设置为完成状态，即SetStatus(w)：＝Swf，结束；否则转第八步；7°启动循环：设L为案例i的任一循环，w是循环路径上的任一工作，则启动循环的调度方法如下：若工作w属于循环L且工作w处于在办状态且循环L处于就绪状态，即w∈L &GetStatus(w)＝Sww & GetStatus(L)＝Slr，则将循环L设置为运行状态，即SetStatus(L)：＝Slw；否则结束；8°终止循环：设L为案例i的任一循环，w是循环路径上的任一工作，则终止循环的调度方法如下：若工作w属于循环L且工作w处于在办状态且循环L处于运行状态，即w∈L&GetStatus(w)＝Sww& GetStatus(L)＝Slw，则将循环L设置为运行状态，即SetStatus(L)：＝Slf；否则结束。