[.NET项目实战] Elsa开源工作流组件应用（三）：实战演练

林晓lx2024-03-21 16:07

补充

之前的文章简单介绍了工作流和Elsa工作流库，这里再补充说明两点

  1. 工作流的使用场景非常广泛，几乎涵盖了所有需要进行业务流程自动化管理的领域。

  2. 学习一个开源库，最简单的方法就是看源码，Elsa的工作流引擎源码非常简单易懂，并且提供了非常丰富的示例代码，举一个例子：审批工作流示例.\src\samples\aspnet\Elsa.Samples.AspNet.DocumentApproval

这个审批流是这样的：

作者发来一个文章，有两个审批人需要全部审批通过，文章才算通过，否则退回。

我们尝试阅读工作流源代码DocumentApprovalWorkflow.cs，并运行此项目，用postman发送请求

第一步：

假设这名叫Amanda的作者要发布文章，请求发送后，作者浏览器显示发送成功稍安勿躁之类的提示

同时后台打印作者信息和4个链接，分别是Jack和Lucy两位审批人"通过"和"退回"的url链接

Activities =
{
    new HttpEndpoint
    {
        Path = new("/documents"),
        SupportedMethods = new(new[] { HttpMethods.Post }),
        ParsedContent = new(documentVariable),
        CanStartWorkflow = true
    },
    new WriteLine(context => $"Document received from {documentVariable.Get<dynamic>(context)!.Author.Name}."),
    new WriteHttpResponse
    {
        Content = new("<h1>Request for Approval Sent</h1><p>Your document has been received and will be reviewed shortly.</p>"),
        ContentType = new(MediaTypeNames.Text.Html),
        StatusCode = new(HttpStatusCode.OK),
        ResponseHeaders = new(new HttpHeaders { ["X-Powered-By"] = new[] { "Elsa 3.0" } })
    },

第二步：

Jack觉得文章不错，通过浏览器请求了"通过"链接，而Lucy觉得文章还不够好，需改进，她在浏览器中请求了"退回"链接。

两位审批人的审批结果存储于approvedVariable变量中

同时他们的浏览器返回的响应内容：Thanks for the approval 或 Sorry to hear that

    new Fork
    {
        JoinMode = ForkJoinMode.WaitAll,
        Branches =
        {
            // Jack
            new Sequence
            {
                Activities =
                {
                    new WriteLine(context => $"Jack approve url: \n {GenerateSignalUrl(context, "Approve:Jack")}"),
                    new WriteLine(context => $"Jack reject url: \n {GenerateSignalUrl(context, "Reject:Jack")}"),
                    new Fork
                    {
                        JoinMode = ForkJoinMode.WaitAny,
                        Branches =
                        {
                            // Approve
                            new Sequence
                            {
                                Activities =
                                {
                                    new Event("Approve:Jack"),
                                    new SetVariable
                                    {
                                        Variable = approvedVariable,
                                        Value = new(true)
                                    },
                                    new WriteHttpResponse
                                    {
                                        Content = new("Thanks for the approval, Jack!"),
                                    }
                                }
                            },

                            // Reject
                            new Sequence
                            {
                                Activities =
                                {
                                    new Event("Reject:Jack"),
                                    new SetVariable
                                    {
                                        Variable = approvedVariable,
                                        Value = new(false)
                                    },
                                    new WriteHttpResponse
                                    {
                                        Content = new("Sorry to hear that, Jack!"),
                                    }
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            },

            // Lucy
            new Sequence
            {
                Activities =
                {
                    new WriteLine(context => $"Lucy approve url: \n {GenerateSignalUrl(context, "Approve:Lucy")}"),
                    new WriteLine(context => $"Lucy reject url: \n {GenerateSignalUrl(context, "Reject:Lucy")}"),
                    new Fork
                    {
                        JoinMode = ForkJoinMode.WaitAny,
                        Branches =
                        {
                            // Approve
                            new Sequence
                            {
                                Activities =
                                {
                                    new Event("Approve:Lucy"),
                                    new SetVariable
                                    {
                                        Variable = approvedVariable,
                                        Value = new(true)
                                    },
                                    new WriteHttpResponse
                                    {
                                        Content = new("Thanks for the approval, Lucy!"),
                                    }
                                }
                            },

                            // Reject
                            new Sequence
                            {
                                Activities =
                                {
                                    new Event("Reject:Lucy"),
                                    new SetVariable
                                    {
                                        Variable = approvedVariable,
                                        Value = new(false)
                                    },
                                    new WriteHttpResponse
                                    {
                                        Content = new("Sorry to hear that, Lucy!"),
                                    }
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    },

第三步：

根据approvedVariable变量判定文章是否被审核通过。

如果通过则在控制台打印Document document-1 approved!, 否则打印Document document-1 not rejected!

    new WriteLine(context => $"Approved: {approvedVariable.Get<bool>(context)}"),
    new If(context => approvedVariable.Get<bool>(context))
    {
        Then = new WriteLine(context => $"Document ${documentVariable.Get<dynamic>(context)!.Id} approved!"),
        Else = new WriteLine(context => $"Document ${documentVariable.Get<dynamic>(context)!.Id} rejected!")
    }
}

Elsa工作流源码还提供了大量的Sample，这里就不一一列举了，

需求描述

根据不同的时间规则，发送下发问卷给客户填写。

下发问卷给用户填写，且填写有超时时间，期间要提醒用户答题，

如果问卷未在规定的时间内作答则，则作废，并提醒用户。

需求分析

我们将需求尽可能分解成为单一职责的功能单元，并定义这些功能单元的输入输出。

下发问卷任务 PublishQuestionnaireActivity

下发问卷是将问卷（Questionnaire）实例化成问卷实例（Survey），问卷实例绑定用户Id，用户在问卷实例上作答。明确输入和输出：

  • 输入：问卷ID
  • 输出：问卷实例对象SurveyDto

通知任务 NotificationActivity

通知在这个需求中需要发送问卷状态，时间等内容给对应的用户，同通至少包含标题和内容。

  • 输入：标题和内容
  • 输出：无

问卷状态跟踪任务 WaitFillInSurveyActivity

这个任务要追踪问卷实例的状态，当问卷实例状态为已完成时，可以继续执行后续任务。

  • 输入：问卷实例ID
  • 输出：无

定时和延时任务

用于延时执行每个下发问卷的时间，等待问卷超时，以及延时发送通知等。

  • 输入：开始日期，延时日期，间隔时间或cron表达式
  • 输出：无

根任务

根任务包含所有的子任务，完成这个任务后，整个流程结束。在这个需求中根任务只需要知道将什么问卷，发送给哪位用户，以及在何时发送这三个问题。

  • 输入：问卷ID，用户ID，发送时间
  • 输出：无

各子任务参数对于他们的根任务是透明的（Invisible），根任务只需要关心是否完成，而不需要知道任务参数。

代码实现

下发问卷活动 PublishQuestionnaireActivity

下发问卷任务可以抽象成为下发问卷活动 PublishQuestionnaireActivity

创建PublishQuestionnaireActivity类并设置输入QuestionnaireId，输出SurveyDto

public class PublishQuestionnaireActivity : Activity<SurveyDto>
{
    public PublishQuestionnaireActivity()
    {

    }
    public PublishQuestionnaireActivity(long questionnaireId)
    {
        QuestionnaireId = new Input<long>(questionnaireId);
    }


    
    public Input<long> QuestionnaireId { get; set; } = default!;
}

重写ExecuteAsync方法，完成问卷下发逻辑

protected override async ValueTask ExecuteAsync(ActivityExecutionContext context)
{
    var _surveyAppService = context.GetRequiredService<ISurveyAppService>();
    if (_surveyAppService != null)
    {
        var currentUserId = await context.GetInputValueAsync<Guid>("UserId");
        var survey = await _surveyAppService.PublishAsync(new PublishInput()
        {
            QuestionnaireId = this.QuestionnaireId.Get<long>(context),
            UserId = currentUserId

        }) ?? throw new Exception("创建问卷失败");
        context.SetResult(survey);
    }


    await context.CompleteActivityAsync();

}

如此，其他的任务分别抽象成为相应的活动，这里展示完整代码

通知活动：NotificationActivity

public class NotificationActivity : Activity
{


    public NotificationActivity()
    {

    }
    public NotificationActivity(string title, string content)
    {
        Content = new Input<string>(content);
        Title = new Input<string>(title);
    }

    protected override async ValueTask ExecuteAsync(ActivityExecutionContext context)
    {
        var notificationManager = context.GetRequiredService<NotificationManager>();

        if (notificationManager != null)
        {
            var title = this.Title.Get(context);
            var content = this.Content.Get(context);
            var currentUserId = await context.GetInputValueAsync<Guid>("UserId");
            var data = new CreatePrivateMessageNotificationEto(currentUserId, title, content);
            await notificationManager.Send(data);
        }


    await context.CompleteActivityAsync();

}

    public Input<string> Title { get; set; } = default!;
    public Input<string> Content { get; set; } = default!;
}

等待问卷完成活动：WaitFillInSurveyActivity

public class WaitFillInSurveyActivity : Activity
{
    public WaitFillInSurveyActivity()
    {

    }
    public WaitFillInSurveyActivity(Func<ExpressionExecutionContext, long?> surveyId)
: this(Expression.DelegateExpression(surveyId))
    {
    }

    public WaitFillInSurveyActivity(long surveyId) => SurveyId = new Input<long>(surveyId);

    public WaitFillInSurveyActivity(Expression expression) => SurveyId = new Input<long>(expression, new MemoryBlockReference());


    /// <inheritdoc />
    protected override ValueTask ExecuteAsync(ActivityExecutionContext context)
    {
        var surveyId = SurveyId.Get(context);
        if (surveyId == default)
        {
            var survey = context.ExpressionExecutionContext.GetLastResult<SurveyDto>();
            surveyId = survey.Id;
        }
        var payload = new WaitFillInSurveyBookmarkPayload(surveyId);
        context.CreateBookmark(new CreateBookmarkArgs
        {
            Payload = payload,
            Callback = Resume,
            BookmarkName = Type,
            IncludeActivityInstanceId = false
        });
        return ValueTask.CompletedTask;
    }

    private async ValueTask Resume(ActivityExecutionContext context)
    {
        await context.CompleteActivityAsync();
    }

    public Input<long> SurveyId { get; set; } = default!;
}

此任务需要等待，我们创建一个Bookmark，注意创建Bookmark时，我们根据问卷实例SurveyId判断是否完成问卷的回答，因此指定IncludeActivityInstanceId为false，创建携带SurveyId的Payload类型：

public record WaitFillInSurveyBookmarkPayload(long SurveyId);

在回调OnResumeAsync中，我们使用context.CompleteActivityAsync来完成任务。

定时和延时活动：

Elsa.Scheduling库提供了用于定时和延时任务的触发器（触发器属于工作流的一种）

在[.NET项目实战] Elsa开源工作流组件应用（二）：内核解读 一文 "构建 - 构建活动 "章节 列出了Elsa所有内建的活动。

这里使用Elsa内建的三个触发器：

StartAt 在未来特定的时间戳触发工作流触发器

Delay 延迟执行工作流触发器。

Timer 定期触发工作流触发器。

问卷活动：QuestionnaireActivity

问卷活动是下发问卷，通知，等待填写问卷等活动的父级。

Elsa定义了容器类型的活动Container类型，其中的Activities可以包含其他活动。

Sequence和Parallel都是容器类型，是Activity的子类，它们分别表示并行和顺序执行。

除此之外我们还需要两个内建活动：

Fork：分支，用于分支并行执行，与Parallel类似，但比它多了一个等待完成功能。

通过ForkJoinMode属性，可以指定分支任务的执行方式，ForkJoinMode.WaitAny：等待任意一个任务完成，ForkJoinMode.WaitAll：等待所有任务完成。

Fault：故障，用于在工作流执行过程中，遇到异常时，触发故障。并结束工作流。

创建问卷活动类型QuestionnaireActivity，继承自Sequence类型，并设置一些属性，如问卷Id，问卷填写超时时间等。

[可选]Elsa在注册工作流时，Activity对象是会被序列化并存储到WorflowDefinition表中的， 因此这些属性可以被持久化到数据库中。

public class QuestionnaireActivity : Sequence
{
    //可选，用于持久化一些属性
    public TimeSpan Delay { get; set; }
    public DateTime StartAt { get; set; }
    public TimeSpan Interval { get; set; }
    public string Cron { get; set; }
    public TimeSpan Duration { get; set; }
    public long QuestionnaireId { get; set; }
    public TimeSpan FillInTimeout { get; set; } = TimeSpan.FromHours(2);

    public QuestionnaireActivity()
    {

    }   
}

重写构造函数，并设置Activities属性

public QuestionnaireActivity(long questionnaireId, TimeSpan fillInTimeout)
{
    this.QuestionnaireId = questionnaireId;
    this.FillInTimeout = fillInTimeout;
    var currentSurvey = new Variable<SurveyDto>();
    Variables.Add(currentSurvey);
    Activities = new List<IActivity>()
    {
        //流程开始打印
        new WriteLine("问卷流程开始"),

        //下发问卷任务
        new PublishQuestionnaireActivity(QuestionnaireId)
        {
            Name="PublishQuestionnaire",
            Result=new Output<Questionnaire.Survey.Dto.SurveyDto> (currentSurvey)
        },
        //问卷到达提醒             
        new NotificationActivity("新问卷提醒", "您有新的问卷，请查收"),

        //问卷处理分支 
        new Fork
        {
            JoinMode = ForkJoinMode.WaitAny,
            Branches =
            {
                //问卷即将过期提醒 
                new Sequence
                {
                    Activities =
                    {
                        //等待
                        new Delay
                        {
                            Name = "RemindDelay",
                            TimeSpan = new(RemindDelay)
                        },
                        //通知
                        new NotificationActivity("问卷即将超时", "问卷即将超时，请尽快回答")
                    }
                },
                //问卷过期处理以及提醒 
                new Sequence
                {
                    Activities =
                    {
                        //等待
                        new Delay
                        {
                            Name = "TimeoutDelay",
                            TimeSpan = new(FillInTimeout)
                        },
                        //通知
                        new NotificationActivity("问卷已过期", "问卷已过期，请等待工作人员处理"),

                        //处理
                        new Fault()
                        {
                            Message=new ("问卷回答超时")
                        }
                    }
                },
                //问卷状态跟踪 
                new Sequence
                {
                    Activities =
                    {
                        new WriteLine("开始等待问卷提交信号"),
                        new WaitFillInSurveyActivity(context => currentSurvey.Get<SurveyDto>(context)?.Id)

                    }
                }
            }
        },
        //流程结束打印 
        new WriteLine("完成流程结束"),
        new Finish(),
    };
}

创建工作流

现在我们来创建测试工作流，

  1. 添加一个工作流参数UserId，用于各活动中对用户的查询依赖。

  2. 分别实现4个并行任务：延时发送问卷，定时发送问卷，定期间隔发送问卷，根据Cron表达式执行。和一个串行任务

    public class Test1Workflow : WorkflowBase
    {
    public Guid UserId { get; set; }
    protected override void Build(IWorkflowBuilder workflow)
    {
    var startTime = new Variable<DateTimeOffset>();
    workflow.Inputs.Add(
    new InputDefinition() { Name = "UserId", Type = typeof(Guid), StorageDriverType = typeof(WorkflowStorageDriver) }
    );
    workflow.WithVariable(startTime);

         workflow.Root = new Sequence
     {
         Activities =
             {
                 new WriteLine("Start"),
                 new SetVariable<DateTimeOffset>
                 {
                     Variable = startTime,
                     Value = new (DateTime.Now )
                 },
                 
                 new Parallel()
                 {
                     Activities =
                     {
                         //并行任务1：延时发送问卷
                         new Sequence()
                         {
                             Activities =
                             {
                                 //问卷1 将在工作流启动后1小时执行

                                 new Delay(TimeSpan.FromHours(1)),
                                 new QuestionnaireActivity(1),
                             }
                         },
                         //并行任务2：定时发送问卷
                         new Sequence()
                         {
                             Activities =
                             {
                                 //问卷2 将在 2024-4-1 08:30:00 执行
                                 new StartAt(new DateTime(2024,4,1,8,30,0)),
                                 new Delay(TimeSpan.FromHours(2)),
                                 new QuestionnaireActivity(2),
                             }
                         },
                         //并行任务3：定期间隔发送问卷
                         new Sequence()
                         {
                             Activities =
                             {
                                 //问卷3 每隔两个小时执行
                                 new Timer(new TimeSpan(2,0,0)),

                                 new Delay(TimeSpan.FromHours(2)),
                                 new QuestionnaireActivity(3),
                             }
                         },
                         //并行任务4：根据Cron表达式执行
                         new Sequence()
                         {
                             Activities =
                             {
                                 //问卷4 每个月的最后一天上午10点执行任务
                                 new Cron(cronExpression:"0 0 10 L * ?"),

                                 new Delay(TimeSpan.FromHours(2)),
                                 new QuestionnaireActivity(4),
                             }
                         },
                         //并行任务5：根据某时间发送问卷
                         new Sequence()
                         {
                             Activities =
                             {
                                 new StartAt(context=> startTime.Get(context).AddMinutes(90)),

                                 new Delay(TimeSpan.FromHours(2)),
                                 new QuestionnaireActivity(5),
                             }
                         },



                         //串行任务
                         new Sequence()
                         {
                             Activities =
                             {
                                 //问卷3 将在工作流启动后2小时执行

                                 new Delay(TimeSpan.FromHours(2)),
                                 new QuestionnaireActivity(3),

                                     //问卷4 将在问卷3完成1天后执行

                                 new Delay(TimeSpan.FromDays(1)),
                                 new QuestionnaireActivity(4),

                                 //问卷5 将在问卷4完成3天后执行

                                 new Delay(TimeSpan.FromDays(3)),
                                 new QuestionnaireActivity(5),
                             }
                         }
                     }
                 },
                 new Finish(),
         },
     };
 }

    }

开始工作流

工作流启动参数需设置Input对象

var input = new Dictionary<string, object>
{

    {"UserId", "D1522DBC-5BFC-6173-EB60-3A114454350C"},

};

var startWorkflowOptions = new StartWorkflowRuntimeOptions
{
    Input = input,
    VersionOptions = versionOptions,
    InstanceId = instanceId,
};


// Start the workflow.
var result = await _workflowRuntime.StartWorkflowAsync(workflowDefinition.DefinitionId, startWorkflowOptions);

下面进入喜闻乐见的踩坑填坑环节

TroubleShooting

  1. 在活动中执行异步操作时，会导致报错：

    如下面的代码，执行Excute方法中的 context.CompleteActivityAsync()方法，时报错

原因分析：scope资源被提前释放

代码先执行到了112行，scope释放

解决：带有异步的操作一定要使用ExecuteAsync方法

  1. delay之后，Workflow的Input无法访问

原因分析：

Delay或其他Schedule类型的Activity，通过创建Bookmark挂起任务，当任务被唤醒时，input被workflowState.Output替换掉，和原先的input不一样了。

解决：

虽然input被替换了，但数据库的input还在，可以通过workflowInstanceId先取回workflowInstance对象，再通过instance.WorkflowState.Input.TryGetValue方法获取原始input值。

可以创建一个一个扩展方法GetInputValueAsync，Delay之后的活动中调用即可。

public static async Task<TValue> GetInputValueAsync<TValue>(this ActivityExecutionContext context, string name)
{
    TValue value;
    if (!context.TryGetWorkflowInput(name, out value))
    {
        var workflowInstanceStore = context.GetRequiredService<IWorkflowInstanceStore>();

        var instance = await workflowInstanceStore.FindAsync(new WorkflowInstanceFilter()
        {
            Id = context.WorkflowExecutionContext.Id

        });
        if (instance != null)
        {
            instance.WorkflowState.Input.TryGetValue(name, out value);
        }
    }

    return value;


}

在Activity中调用：

await context.GetInputValueAsync<Guid>("UserId");

持续更新中...

--完结--

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