1. JBoss jBPM
Die Open Source
Business Process Engine
JavaConferenceMünchen
12.09.2008
bernd.ruecker@camunda.com

2. Bernd Rücker
Wer bin ich?
• Berater, Trainer, Coach
• Softwareentwickler
• Committer im JBoss jBPM-Projekt
• Themen:
– BPM & SOA
– Process Execution (jPDL, BPEL, XPDL, …)
– JBoss SOA Platform (jBPM, ESB, Drools, …)
– Enterprise Anwendungen mit Java EE
• Siehe www.camunda.com
• Blog www.bpm-guide.de

3. Agenda
JBoss jBPM
• Einführung BPM (Business Process Management)
• JBoss jBPM jPDL
• Prozessbeispiel
• Simulation & Erweiterung
• Process Virtual Machine (PVM) & jBPM 4

4. Geschäftsprozesse & Software
Der Status Quo in manchen Unternehmen
GUI
Paper Email
Gui 1 Gui 2 Gui 3
Software
Kunden SAP
Komponente Server
EAI-Tool
Web-Service

5. Ein „digitaler“ Prozess
mit Business Process Engine
Δ Durchlaufzeit
Task Service Task
Zuweisung Aufruf Zuweisung
Process Engine
IT
Human Workflow EAI Human Workflow
SOA

6. Process Execution
Business Process Engine
1.) Aufgabe erzeugen 1.) System aufrufen / Message
2.) Aufgabe abschließen 2.) Asynchrone Antwort als Message
Client Tasklist Externes
System
Process Execution Engine
Transaction / Request
… Zeit
process execution
Task Service Task
Zuweisung Aufruf Zuweisung

7. Quelle: Nicolai Josuttis
Integration: BPM & SOA

8. Business Process Engine
Middleware für Geschäftsprozesse
Business Analyst Sachbearbeiter
Aufgaben-
Verwaltung
Simulation
Prozess- Prozess- Fremd-
definitionen Ausführung Anwendungen
Entwickler
Prozess-
Administration
Logs
Administrator
Persistenz
Definition Laufzeit
Business Process Engine (BPM-Engine)

9. Was leistet die Business Process Engine
Features
• Versionierung, Persistenz & Interpretation von
Prozessmodellen
• Steuerung & Persistenz von Prozessinstanzen
• Task-Management
• Wait-States
• Prozesskontext (Variablen zu Prozess speichern)
• Einbindung externer Services
• Verwalten von Ereignissen (z.B. Timeouts)
• …

10. JBoss jBPM
Open Source Process Execution
• Business Process Engine
• „Library“
• POJO-Kern: Interne Prozessrepräsentation durch
Java-Modelle
• Persistenz über Hibernate (DB-Unabhängigkeit)
• Lauffähig mit oder ohne Application-Server
• Klein und flexibel, leicht erweiterbar
• Aktuell Version 3.2, Version 4 in der Entwicklung
• Open Source (LGPL)

11. „Graph oriented programming“
Der Prozess als gerichteter Graph
Node 1
Token
current
Node
from to
leaving arriving
Transitions * * Transitions
Transition
<process-definition>
...
<node name=“serve client”>
<transition name=“ok” to=“order” />
<transition name=“nok” to=“joke” />
</node>
<node name=“order” />
<node name=“joke” />
...
</process-definition>

12. Beispielprozess mit jPDL
Einfacher Ticketprozess

13. jBPM-Vokabular
jPDL
Actions
Task-Node
Node
Transition
State

14. Verschiedene Node-Typen
jBPM in a nutshell
• Task-Node: Human Tasks / Aufgaben
• State: Wait-States
• Fork / Join: Parallelisierung
• Decision: Automatische Entscheidung
• Start-State / End-State
• Super-State
• Process-State
• …
• Eigene Node-Typen mit
Verhalten können
implementiert werden

15. jBPM & Java
jBPM in a nutshell
• Einfache Java-API zur Steuerung der Engine
– Prozessstart
– Aufgabenliste
–…
• Aufrufen von „User-Code“
– definierte Stellen im Prozess
– Interface & Java-Klassen

16. jBPM & Java
jBPM in a nutshell
public class MyAction implements ActionHandler {
public void execute(ExecutionContext ctx) {
Object var = ctx.getVariable(quot;varquot;);
result = service.doSomething(var);
ctx.setVariable(quot;resultquot;, result);
}
}
JbpmConfiguration conf = JbpmConfiguration.getInstance();
JbpmContext context = conf. createJbpmContext();
ProcessInstance pi = context.getGraphSession().
findLatestProcessDefinition(quot;Ticketquot;).createProcessInstance();
pi.getRootToken().signal();
List<TaskInstance> tasks = context.getTaskMgmtSession().
findTaskInstances(quot;Vertriebquot;);
tasks.get(0).end(quot;Ticket schliessenquot;);
context.close();

17. Nodes & States
jPDL
<node name=quot;Kunde anlegenquot;>
<event type=quot;node-enterquot;>
<action name=quot;Kunde anlegenquot; class=quot;...CreateCustomerActionquot;/>
</event>
<transition to=quot;Bearbeiter bekannt?quot; />
</node>
<state name=quot;Ticket geschlossenquot;>
<transition name=quot;wieder öffnenquot; to=quot;Ticket bearbeitenquot;>
<action class=quot;de.ejbbuch.jbpm.actions.ReopenTicketActionquot; />
</transition>
<transition name=quot;schliessen okquot; to=quot;Mail versendenquot; />
</state>

18. jPDL – Decisions
jPDL
<decision name=quot;Kunde bekannt?quot;>
<handler class=quot;de.ejbbuch.jbpm.decision.CustomerExistDecisionquot;/>
<transition name=quot;falsequot; to=quot;Kunde anlegenquot; />
<transition name=quot;truequot; to=quot;Bearbeiter bekannt?quot;>
<action class=quot;de.ejbbuch.jbpm.actions.LoadCustomerActionquot; />
</transition>
</decision>
Java
<decision name=quot;Bearbeiter bekannt?quot; expression=quot;#{clerk!=null}quot;>
<transition name=quot;falsequot; to=quot;Bearbeiter zuweisenquot;></transition>
<transition name=quot;truequot; to=quot;Ticket anlegenquot;></transition>
</decision>
JSF-Expression

19. jBPM-Descision
Automatische Entscheidungen als Java-Code
public class CustomerExistDecision implements DecisionHandler {
public String decide(ExecutionContext ctx) throws Exception {
// get variable quot;customerIdquot; out of process context
String customerId = (String)ctx.getVariable(quot;customerIdquot;);
...
if (...)
return quot;truequot;;
else
return quot;falsequot;;
}
}

20. jBPM in der Architektur
Einbettung in eigene Anwendung
• jBPM kann in eigene Java-Architektur integriert
werden
• Process Engine ist eigene Architekturschicht
• Domänenobjekte oder Referenzen als
Prozessvariablen
• Ansteuerung ext. EJB-Container (oder Tomcat oder Java SE)
jBPM (jPDL)
Services im Prozess Session
Human
Task
Bean Mgmnt
EJB JCA JMS
WS

21. Command-Pattern
Remote-Zugriffe und Asynchronität
public class TaskInstanceEndCommand
implements Command {
...
public Object execute(JbpmContext jbpmContext) {
TaskInstance taskInstance =
getTaskInstance(jbpmContext);
if (transitionName == null) {
taskInstance.end();
} else {
taskInstance.end(transitionName);
}
return taskInstance;
}
...
}

22. Beispiel: EJB3 + Swing
Swing-GUI EJB-Container
BPM-Engine
Commands Command Command
Service Service
SLSB MDB
Webcontainer Message
Mit
Web-GUI
Commands
EJB JCA JMS …
Korrelation
Fremd-
systeme

23. Vergleich zu BPEL
Java beheimatet JBoss jBPM
EJB-Container (oder Tomcat oder Java SE)
jBPM (jPDL)
Human
Session Task
Bean Mgmnt
EJB JCA JMS
WS
BPEL-Server
WS
Java WS WS WS WS
EJB-Container .NET Human …
Task
Mgmnt
EJB JMS, …

24. Business-IT-Alignment mit jBPM?

25. Prozess Deployment
Den Prozess zum Leben erwecken
• Java API
• Ant
• Eclipse-Designer XML
deploy
jBPM API
• Web-Console Neue
.class
• AdminClient Version
• MBean DB
• …
• Prozessversionierung
• Action-Klassen können mit deployed und
versioniert werden

26. Demoanwendung
Architektur
Browser
jBPM Web-Console (JSF)
Geschäftsprozess
Action Action
JBoss jBPM (Webanwendung)
Zur Vereinfachung in
der Übung: Pure Java!
CRM
System Ticket
System
Tomcat

27. CRM- & Ticketsystem
Einfachste Java EE Implementierung & Prozessintegration
Prozesskontext
Prozesskontext
customerId 0815
::
customerId 0815
ticketId :
:
ticketId 007
007
<<Service>> <<Service>>
CrmService TicketService
+ findCustomer:Customer + createTicket:Ticket
+ existCustomer:boolean + getTicket:Ticket
+ createCustomer:Customer
<<Entity>> <<Entity>>
Customer Ticket
+ id:int + id:int
+ givenname:String + description:String
+ surname:String + content:String
+ email:String + open:boolean

28. DEMO

29. Vision Geschäftsprozesssimulation
Business Process Simulation (BPS)
Same model as
process model & for process
additional info execution
benchmarks,
(stochastic) KPI, …
simulation
alternative
process
structures
Analysis
Control Design
BAM
Iterative Improvement
Life data
Execution Implementation
from
history

30. Beispiel
Warenrücknahme-Prozess
Fragestellungen: process runs: 195 Swimlane
• Wie viele Mitarbeiter benötige Avg, duration (standard
derivation)
ich für eine bestimmte
Arbeitslast? 100 95
• Wo Accounta optimale Punkt
liegt der
zwischen zu vielen und zu
nt
wenigen Leuten?
180 (30)
195
Clerk
180 (60)
165
Tester
30 732,25 (448)
145 20
Accounta dispatcher
nt 325.50 (182)
180 (30) 175 20

31. Simulation input
Business Process Simulation (BPS)
distribution of start events (amount and time)
distribution of waiting time
resource pools
distribution of duration/processing time for task
distribution of duration/processing time for task

32. jBPM Simulationskomponente
Business Process Simulation (BPS)
• Entwicklelt als Master Thesis
• JBoss jBPM
• DESMO-J
– Java Simulation Framework
– Discrete Event Simulation (DES)
– Entwickelt von der Uni Hamburg
– Open Source (Apache License)

33. Combination of BPM & DES
?
Business
DES- Process
Framework: Engine:
DESMO-J JBoss
jBPM

34. Combination of BPM & DES in action
21:33 21:33
Eventlist
21:40 start process
Distributions
Counters &
data
collectors

35. Combination of BPM & DES in action
21:40 21:40
21:33
Eventlist
21:40 start process
21:40 start process
22:07 start process
22:55 parcel arrived
Distributions
Counters &
data
collectors

36. Combination of BPM & DES in action
22:55 22:55
Eventlist
22:55 parcel arrived
22:55 parcel arrived
Distributions
Counters &
data
collectors

37. Implementierung
Prozessparser & jbpm-configuration
<jbpm-configuration>
<string name=quot;resource.action.typesquot;
value=quot;org/jbpm/sim/simulation.action.types.xmlquot;/>
<string name=quot;resource.node.typesquot;
value=quot;org/jbpm/sim/simulation.node.types.xmlquot;/>
</jbpm-configuration>

38. Implementierung
Über eigene Nodes und Actions
<node-types>
<node-type element=quot;decisionquot; class=quot;org.jbpm.sim.jpdl.SimDecisionquot; />
<node-type element=quot;statequot; class=quot;org.jbpm.sim.jpdl.SimStatequot; />
<node-type element=quot;start-statequot; class=quot;org.jbpm.graph.node.StartStatequot; />
<node-type element=quot;end-statequot; class=quot;org.jbpm.graph.node.EndStatequot; />
...
<node-type element=quot;mail-nodequot; class=quot;org.jbpm.graph.def.Nodequot; />
</node-types>
<action-types>
<action-type element=quot;actionquot; class=quot;org.jbpm.sim.jpdl.SimActionquot; />
<action-type element=quot;simulation-actionquot; class=quot;org.jbpm.sim.jpdl.SimActionquot; />
...
<action-type element=quot;mailquot; class=quot;org.jbpm.sim.action.EmptyActionquot; />
</action-types>

39. Ausblick: Process Virtual Machine
JBoss PVM
• Es existieren verschiedenste Prozessausführungs-
sprachen (Process Execution Language)
– BPEL, XPDL, jPDL, DSL‘s, …
• Es gibt nicht die perfekte Sprache
• Koexistenz von verschiedenen Sprachen erlauben
• Sprache nach Problem auswählen
 Grundfunktionalität Prozessmaschine in PVM

40. Konzepte & Kernabstraktionen
Prozesse als Zustandsautomat
Verhalten über
Sprache definiert

41. Laufzeitverhalten
Prozesse als Zustandsautomat

42. Just an API
PVM definiert keine Sprache
ProcessDefinition processDefinition = ProcessFactory.build()
.node(quot;accept loan requestquot;).initial().behaviour(new WaitState())
.transition().to(quot;loan evaluationquot;)
.node(quot;loan evaluationquot;).behaviour(new WaitState())
.transition(quot;approvequot;).to(quot;wire the moneyquot;)
.transition(quot;rejectquot;).to(quot;endquot;)
.node(quot;wire the moneyquot;).behaviour(new Display(quot;automatic paymentquot;))
.transition().to(quot;endquot;)
.node(quot;endquot;).behaviour(new WaitState())
.done();

43. Prozesssprachen
Die PVM unterstützt verschiedene Sprachen
• Graphen / Blockstruktur
• Sprache kann durch
entsprechendes Node-Verhalten
implementiert werden
• Es wird geben
– XPDL: Nova Bonita (Ende 2008)
– jPDL: JBoss jBPM JPDL 4 (Anfang
2009)
– BPEL
• Sprachen sind in XML umgesetzt

44. Fazit
JBoss jBPM
• Im Java Umfeld ist JBoss jBPM sehr interessant
• „Leichtgewichtig“ und in verschiedensten Umgebungen
Lauffähig
• Erweiterbar und flexibel
• PVM bildet Grundlage für verschiedenste Engines
• Modelgetriebene Ansätze denkbar
• Vision und Roadmap vorhanden!
2 Antworten auf Standardfragen:
• Performance und Skalierbarkeit bei korrektem Einsatz
kein Problem
• Ja, Tooling (Designer und Webconsole) ist
verbesserungsbedürftig ;-)

45. Fragen & Antworten
Bernd Rücker
Geschäftsführer
Berater, Trainer & Coach
bernd.ruecker@camunda.com
+49 711 3278645
+49 171 1473461
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