[发明专利]工作流引擎过程实例缓存提升性能的一种技术方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过对过程实例提供内存缓存读写的方式，提升工作流引擎性能的技术方法。 

背景技术

工作流技术是一个传统技术，也是一个不断发展更新的技术。目前的工作流引擎大多参照WFMC标准模型基础上进行设计。按照WFMC对工作流引擎功能定义，过程实例的处理是工作流引擎的核心任务。 

过程实例处理，一般涉及到过程定义的实例化、实例的读写操作过程。 实例的存储一般采用数据库，因此访问过程就涉及到数据库访问，数据库访问需要必要的磁盘I/O操作，性能明显低于内存直接访问。对于一些高并发，实时性能要求较高的环境，经常会遇到响应速度无法满足需求，数据库连接在高并发时容易耗尽。 

因此工作流引擎设计中，合理利用内存缓存方式，能有效降低数据库访问次数，将数据库访问尽可能转换为内存访问，将可以有效提升性能。在同等网络、硬件环境下，可以给用户提供更高效的工作流引擎服务。 

    在合理利用内存缓存提升性能的前提下，还要考虑到内存缓存在系统异常时，不能造成数据丢失，因此需要将数据的处理结果及时持久化，避免系统异常引起数据丢失。 

综合上述考虑，过程实例的变更确认必须及时持久化，实例的访问可以提供缓存方式，这样可以将原来读取、写入两次数据库操作，优化为读取内存缓存的过程实例，写入时同步写入内存和数据库，数据库的访问次数大约减少一半，由于 内存访问的性能高，因为可以有效提升工作流引擎的性能。 

本发明基于java技术实现，依托与java虚拟机提供的内存、线程池、中间件集群技术支撑。其中涉及到的接口技术，采用标准java接口实现方式。 

发明内容

本发明由过程实例访问接口、过程实例持久化接口、物理缓存区读写接口、缓存实例管理模块、缓存策略管理模块、缓存管理线程组成。 

过程实例访问接口，与原工作流引擎的实例读写访问对接，负责接收实例读取、写入的请求，确保原引擎功能不受或受到尽可能小的影响。 

过程实例持久化接口，当来自过程实例访问接口的请求时实例数据的变更确认时，会触发此接口的操作，在事务一致性的前提下，将实例数据写入持久层，这样，即时发生系统宕机等异常，再次启动系统也不会丢失已经提交成功的数据。 

物理缓存区读写接口，用于实现对物理内存的实际读写操作，此部分基于java虚拟机提供的内存访问分配实现。在集群环境，可以基于集群环境的内存共享技术或策略实现。 

缓存实例管理模块，用来处理来自过程实例访问接口的请求，当实例尚未加载到内存时，负责将实例加载到内存缓存区。如果内存缓存区已存在当前实例，不再进行数据库读取，直接获取内存缓存的过程实例对象。在内存实例操作提交时，负责及时调用相关的持久化程序接口，完成实例的持久化。实例持久化完毕，在内存缓存策略允许的期间，不会从内存清除，大大优化了后续的访问性能。例如：如果一个过程实例的整个处理过程，没有超出缓存策略的驻留时间，整个流程处理过程的实例访问打开部分，都不需要进行数据库访问，可以降低大约一半的数据库访问次数。缓存实例管理模块，在处理并发访问时，采用优先级队列机制，进行访问序列的排队写入处理。在过程实例访问过程中，保持激活状态，访问结束，结束激活状态。记录最近激活时间，结束激活历时，为后面提到的内存管理线程提供操作依据。 

缓存策略管理模块，用于配置过程实例的缓存策略，主要包括，缓存空间分配限额，缓存实例数量分配限额，最大活动实例数量，实例结束激活后的驻留最大时间限制。 

缓存管理线程，基于java虚拟机提供的线程池，可以配置一个或者多个管理线程，这些管理线程，按照缓存策略，清理释放缓存空间。

附图说明

图1是 工作流引擎过程实例内存缓存技术方法的组成结构图。