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Orientation in Objects GmbH

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ModellgetriebeneSoftware-Entwicklung

mit BPMN und SOA

1.0

MDSD mit BPMN und SOA© 2010 Orientation in Objects GmbH

Modellgetriebene Software-Entwicklung mit BPMNund SOA

• Die modellgetriebene Softwareimplementierung (MDSD) betrieblicher Prozessekombiniert die Qualitäts- und Wartbarkeitsvorteile von modellierter undgenerierter Software, wird aber oft ob ihrer Kosten und Durchführbarkeitdiskutiert.Wenn dann im Rahmen eines modellgetriebenen Implementierungsansatzesaus fachlichen Prozessmodellen in BPMN verwertbare technische Artefakte füreine SOA-basierte Softwaregenerierung erstellt werden können, eröffnet sichein ökonomisch sinnvoller Lösungsweg. Leider reichen die ursprünglichenModellierungstechniken der Oracle BPA Suite für eine wirtschaftlicheausnutzbare Softwaregeneration nicht aus. Insbesondere die ThemenfelderUserinterface und persistente Daten verschließen sich einer leichtenGenerierbarkeit aus den existierenden Modelltypen. Die Erweiterbarkeit derBPA-Suite und die enge Integration mit den Konzepten der Laufzeitarchitekturder Oracle SOA Suite 11g erlauben jedoch die erfolgreiche Erweiterung derBasismodelle mit dem Ziel einer nahezu vollständigen Softwaregenerierung.Der Vortrag stellt in einem Projekt erprobten Modellierungskonzepte fürProzesse, Services, Daten und Benutzeroberflächen vor und berichtet über dieErfahrungen bei deren Umsetzung mit der Oracle SOA Suite 11g.

2


Gliederung

• MDSD meets BPM Vision• Datenmodellierung• Servicemodelle• Human Task Modelle• Prozessmodellierung

3


Gliederung

• MDSD meets BPMN Vision• Datenmodellierung• Servicemodelle• Human Task Modelle• Prozessmodellierung

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Physical(PSM)

Conceptional(CIM)

Logical(PIM)

ARIS MDA Approach

5

Functional Cluster

Application SystemApplication SystemType

WSDL/XSD

OMGModelling Layer Diagramm Syntaxelement

VAD, EPCTechnical Terms

BPMNeERM

BPEL, WSDLXSD


Modellerstellung: Bottom-up MDSD SOA Approach

• Existing• XSD• WSDL

Technical DataImport

• BusinessModel• BPMN

„ShareBlueprint“ • SCA-

Composite• BPEL

TechnicalImplementation

6


Modellerstellung: Top-down MDSD SOA Approach

• Business Model• VAD/EPC• eERM, Access

Diagram, …

DatamodelGeneration • Generated

• XSD• WSDL

Consolidation

• Manually linkedartefacts fromBusiness Model

• BPMN

„ShareBlueprint“ • SCA-Composite

• BPEL

TechnicalImplementation

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Eigenentwicklung


ImplementierungAnalyse

Top Down Analysis vs. Bottom Up Implementation

Data/ServicesTechnicalServices eERM

UserinterfacesScreenDesign

ScreenNavigation

Processes

VAC EPC BPMN

Processes

BPEL

UserinterfacesSDLà

XAML/XAP SNL

Data/Services

XSD WSDL

8


Oracle BPA Suite 11g Oracle SOA Suite 11g

Oracle BPA Suite Übersicht

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BusinessProcess

Repository

WeblogicServer

Business Process Architect JDeveloper

ShareBlueprint Deploy

Refresh fromBPA Server

Import

Manage

Plugin


Oracle SOA Suite Laufzeitarchitektur

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Oracle Weblogic Server

SCA Runtime

ServiceMediator

BPELEngine

BPELProcess

Notifications

WorklistApplication

Oracle Service Bus

JEE Web EJB 3

ADF EJBService

Rules Engine

Messaging JAX WS

JTA JPA

JDBCJNDI


Laufzeitschichten der Anwendung

DomainService 2

DomainService 1

ProcessService

Data AccessData AccessService 1


e.g. Customer e.g. Invoice

e.g. Invoice service

e.g. Order process

• GUI-LevelBrowser

• Process-LevelBPEL-Engine

• Domain-LevelJEE Server

• Data Access-LevelOracle Mediator, JDBC, …

• Persistence-LevelRDBMS


Development Vision

ARIS Artefakte & GenerateProcess XSD WSDL SNL

JDev

2233

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Build & Deployment Approach

Rules

3 Szenarien (Screen Navigation)• ADF > JDeveloper• Cocoon > Eclipse• Silverlight > Visual Studio

55

77

1. Prozessmodell – BluePrint

2. Datentyp als XMLSchema

3. Servicedefinition alsWSDL

4. TechnischeImplementierung inJDeveloper

5. Navigationscontroller6. Defintion der Screens7. Business Rules8. Build & Deployment

SDL

Screen ApplicationSilverlight

(SDL > XAML)

66

12

11

88


Gliederung


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Mögliche Generierungspunkte für Datenobjekte

Business Object

DomainService 2

DomainService 1

ProcessService



e.g. findCustomerByUID(..) e.g. findInvoicesByCustomerUID(..)

e.g. findInvoicesByCustomer(..)

DO XSD

Java-Klassen Konverter

DO

DO


XSD Generierung

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XSDEntity type

D attribute (ERM)

D attribute (ERM)

D attribute (ERM)

D attribute (ERM)

ERM domain

ERM domain

ERM domain

ERM domain

Address Address

Generierung


XSD import

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Order

OrderItems

«xsdComplexType»http://www.globalcompany.com/ns/order::OrderInfoType«xsdElement» OrderDate: date[0..1]«xsdElement» OrderPrice: decimal[0..1]«xsdElement» OrderStatus: string[0..1]«xsdElement» OrderComments: string[0..1]«xsdElement» ApprovalRequired: boolean[0..1]

Tagged Values:maxOccurs = 1minOccurs = 1modelGroup = sequence

«xsdComplexType»http://www.globalcompany.com/ns/order::ItemType«xsdElement» ProductName: string[0..1]«xsdElement» itemType: string[0..1]«xsdElement» partnum: string[0..1]«xsdElement» price: decimal[0..1]«xsdElement» Quantity: decimal[0..1]

Tagged Values:maxOccurs = 1minOccurs = 1modelGroup = sequence

XSD import


XML / Java Binding durch JAXB

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Klasse Schema

JAXB

1 1

* *

Objekte Dokumente Dokumente

*

Objekte

1

1 1

1

Objekte Dokumente


JAXB Anwendungsszenario

18

Anwendung

SchemabasierteKlassen

und Interfaces

Objekte

BindingCompiler

XMLSchema

XMLDokumente

JAXBAPImarshal

unmarshal

Compile Time

Runtime


Vision der Integration: Generierung der Persistenzaus kanonischem Modell

Legacy ModelUML

ARISBPA Suite - UML

Pd-entity.xml

Entity.xml

JPA

EJB 3.x Hibernate

Hibernate

.Net

ProprietaryFormat

ARIS ExtensionGenerierung

Entity.xsd

SDOEJB 2.0

IstVision

EJB 3.x …

XSLTTransformation

ERM VB-ScriptGenerierung


Problem: Data Service Silos innerhalb der SOA

• Geschäftsobjekte überspannen mehrere Silos• Modellierte Geschäftsobjekte, die real nicht existieren• Performance bei Relationen zwischen Objekten• Analyse für Generierung oft nicht detailliert genug

Andere Services Beschaffung

ESB

Adapter Adapter Adapter Adapter Adapter Adapter Adapter

Logistik


Gliederung


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Mögliche Generierungspunkte für Services

Software Service

DomainService 2

DomainService 1

ProcessService



e.g. Invoice service

e.g. Order process

WSDL

Service- & Client-Impl.


MDA Approach for SOA

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PSM

PIM

CIM

Business ServiceModel

ServiceSoftware Service

Service

WSDL/XSD

BusinessService Business

service

Business ServiceMap Batch_Information

Batch_Information

IS function

Businessservice

read

Batch_Information

IS function


Example: WSDL-Generierung aus AccessDiagramm

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Validate Credit

CreditService

CreditService


Web Service Architektur

25

Service EndpointDefinition (WSDL)Service EndpointDefinition (WSDL)

SOAPSOAPHTTPHTTP

request / response

import publish

Web ServiceClient

Web ServiceClient

artifacts

Web ServiceEndpoint

Web ServiceEndpoint

artifacts


Web Service Generierung „Contract Driven“

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CodeGenerator

JAX-WS

CodeGenerator

JAX-WS

Service EndpointDefinition (WSDL)Service EndpointDefinition (WSDL)

ImplementierungImplementierungClient

ServiceProxy

Servlet Engine

ServiceProxy


Deployment eines Web Service in JEE 5

27


JEE Web EJB 3

JAX WS

@WebServiceClass BookService

BookWeb Application


WSDL 2 Java

28

WSDL Java

wsdl:definitions@targetNamespace Package

wsdl:portType Interface @WebService

wsdl:operation Methode @WebMethod

wsdl:fault Exception @WebFault


WSDL 2 Java - Client

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WSDL Java

wsdl:serviceErbt von javax.xml.ws.ServiceServicename ist Klassenname@WebServiceClient

wsdl:port "Proxy" getPortname()@WebEndpoint


Beispiel Schichtenbildung von Services undProzessen

BPEL EngineBeschaffunfgs-PService

Bestandsprüfungs-PService

BANF-PService

Buchungs-PService

EJB 3.x Container (WLS)ManageBANF DServiceManageBANF-DService

Oracle Service Bus

Bestellungs-DService

Oracle Service Bus

Legacy Container

ContainerRMIService

MaterialDB

Externe Services

ProductService Warenhaus

ContainerService CalendarServiceCalendarService

BANF-BService

Bestellung BServiceBestellung-BService

Entität 1 Entität 2

Beschaffung DB

30


Gliederung


31


Mögliche Generierungspunkte für das UI

Screen

DomainService 2

DomainService 1

ProcessService



SDL

XAML

Screen Navigation

SNL


JEE

Worklist Services

Anbindung der Oracle Worklist /Verarbeitung von Human Tasks

Oracle PM

Taskcomplete

BPELProcess

Assign task

HumanTasks

UI

ServicesDomainServices

Webframework

API

Silverlight

API

DomainWorklist


Human Task Clients als Mini-Applikation

• Silverlight XAPs als Mini-Applikation– Bearbeitung eines einzelnen Human Task

• Wiederverwendung als Ziel– Screens in verschiedenen HTs– Mini-Applikationen als HTs

• Schwierigkeiten– Granularität der Screens

Silverlight WebNavigationController

Silverlight Application

Navigation 1.snl

Screen 1

Screen 2

Screen 3

miniapp.xap

web-application.war

ServiceFacade

DService 1 DService 2services.ear


Generierung von Screens und Navigationen

• Ziel: Modelle in ARIS um Screens und Navigationen zu generieren– Spezifische Modelltypen für UI und Navigation– Templates im Modell (Suche, Eingabe, Master-Detail, ...)

• Screen Design– Generierung nach SDL (Screen Definition Language)– Spezifikation einzelner Screens– Transformation nach XAML möglich (XSLT)

• Screen Navigation– Generierung nach SNL (Screen Navigation Language)– Spezifikation von Screen Flows für einen einzelnen Human Task– Verarbeitung über Framework oder Service möglich

• Beides sind eigene, proprietäre Formate– Sollten nicht direkt an potentielle Zielplattform (Silverlight) binden


Beispielmodell Screen

• Screen Model– Container– Komponenten– Binding auf DO

• View Objects als eERM(spezielles Mappingmodell)

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Schwierigkeiten in Bezug auf die Screenmodelle

• Screen Metamodell war initial technisch unterspezifiziert– Fehlende Data-Mappings– Screen Behaviour

• Metamodell im Projektverlauf angereichert um– Data Mapping

Abbildungsinformation des View Object auf das kanonische Modell inARIS

– ActionsModellierung von Servicecalls im UI (z.B. in Tabellen)

• Sperrige und relativ starre UI durch Templates– Vorteil für Generierung– Nachteil für Endbenutzer– Begrenzte Mächtigkeit der SDL

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Beispielmodell Screen Navigation

• Technisch unterspezifiziert• Wurden angereichert um:

– “Start” Navigation– “End” Navigation

• Transitionen nur über hiersichtbare Controls

• Pfadmöglichkeiten im Netzerfordern zustandsbehaftetenController / Service

38


Gliederung


39


Mögliche Generierungspunkte für Prozesse

BPMN

DomainService 2

DomainService 1

ProcessService



e.g. Order process

BPEL


Beispiel Process Map Beschaffung

41

Bestellung Wareneingang

Löschung

BestellungSAP

BestellungSAP

kontrolleBestands-kontrolle

Bestellanfrage

AbgelaufenerWarenausgang

Reklamation

Beschaffung


Anwendungsgebiete BPMN vs. BPEL

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AutomatedBusiness Process IT Expert

Business AnalystBPMN

BPEL

Enterprise Dialog LogicDialog Control LogicProject Plan

KPI/SLA

ProcessProcess Logic ProcessProcess Logic BPEL

Domain Logical CompositionLogical CompositionFacade

DomainDomain Object

Core BusinessCore BusinessObject Core Business LogicCore Business Logic POJO


Oracle SOA Suite Development-Architektur fürBPEL

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SCA Runtime

ServiceMediator

BPELEngine

Notifications

Worklist

Oracle Service BusJEE Web EJB 3

ADF EJBService

Rules-Engine

Messaging JAX WS

JTA JPA

JDBCJNDI

BPEL

JDeveloper

BPEL Designer


Modeling problems in the process area

• Problematic Requirements in EPC– EPC enthält Requirements als Freitext– manchmal funktionale Requirements die nicht zu BPMN transformiert

wurden• Not printable• no automatic reporting• Not searchable

• Konsistente Modellierung des BO Zugriffs• Ungenaue Korrelation von Payloads, Prozessvariablen und

Serviceparametern

44


Beispielprozess: Wareneingang

45


Example: Referenzierung eines Service in BPMNüber ein Function Allocation Diagram

46

Rezeptierungsvorschriftchecken...

RezeptService isRezeptAvailableRequestVO

IsRezeptAvailableVO


Wareneingang: Hot Spot Komplexität

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WareneingangHot spot detail 1

48

Scanner

Typ derAnlieferungbestimmen

Bestellcode lesbar

Scan Bestellungscodeyes

Liefercode lesbar

Lieferpapiere vorhanden)

ManuelleEingabe desLiefercodes

Liefercodescannen

Barcode of Abpackung vorhanden

Abpackungscode scannen


WareneingangLess complex

49

Typ derAnlieferungbestimmen

Bestellcode lesbar

Scan Bestellungscodeyes

Liefercode lesbar

Lieferpapiere vorhanden)

ManuelleEingabe desLiefercodes

Liefercodescannen Anlieferung

aufnehmen


WareneingangLösung: BPMN variante

50

PRO barcode is readable/available

Enter PRO Number

PRO barcode is not readable/available but PRO number exists

yesno

shipping documents/parcel barcode is available

shipping documents/parcel barcode is not available

Choose book-in typeof receipt of goods

Scan procurementorder barcode

yes

Scan shippingdocuments/parcel

barcode

yes

Anlieferungaufnehmen



BestellungLieferungPrüfung


Fazit

51


Mehr von OIO zum Thema

• Schulung: SOA – Service orientierte Architekturen– http://www.oio.de/seminar/entscheider/soa-schulung.htm

• Schulung: Modellierung von Geschäftsprozessen mit BPMN– http://www.oio.de/seminar/methodik-prozess-management-soft-

skills/training-business-process-kurs-modeling-bpmn-schulung.htm

• Schulung: Einführung in BPEL– http://www.oio.de/seminar/xml/kurs-ws-bpel-schulung-bpel-seminar-

ode-training.htm

• Schulung: UML2 für MDSD– http://www.oio.de/seminar/methodik-prozess-management-soft-

skills/training-uml-kurs-mdsd-schulung.htm

52


Mehr von OIO zum Thema

• Schulung: Einführung in die openArchitectureWare (OAW)– http://www.oio.de/seminar/entscheider/soa-schulung.htm

• Schulung: Überblick MDSD mit Open Source– http://www.oio.de/mda-mdsd-schulung.htm

• Beratung zu Modellgetriebener Softwareentwicklung– http://www.oio.de/beratung-consulting/mda-mdsd-model-driven-

software/

• Beratung zu SOA / Web Services– http://www.oio.de/beratung-consulting/software-integration/soa-web-

services/index.htm

53



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