[论文解读] Using the Business Process Model and Notation for Modeling Enterprise Integration Patterns

Daniel Ritter|arXiv (Cornell University)|Mar 17, 2014

Business Process Modeling and Analysis参考文献 16被引用 6

一句话总结

本文提出了一种用于使用业务流程模型与符号（BPMN）建模企业集成模式（EIPs）的标准化语法和语义，实现了消息系统的设计与实现无关。它将如消息翻译器、声明检查、连接路由器和多播等EIP映射到BPMN构件，创建了一种具有形式化控制流和数据流语义的领域特定语言，支持稳健且可重用的集成模式。

ABSTRACT

Enterprise Integration Patterns (EIP) are a collection of widely used stencils for integrating enterprise applications and business processes. These patterns represent a "de-facto" standard reference for design decisions when integrating enterprise applications. For each of these patterns we present the integration semantics (model) and the conceptual translation (syntax) to the Business Process Model and Notation (BPMN), which is a "de-facto" standard for modelling business process semantics and their runtime behavior.

研究动机与目标

• 解决广泛使用的企业集成模式（EIPs）及其扩展在语法和语义形式化方面的缺乏标准化问题。
• 系统性地将EIPs映射到BPMN，实现基于消息的集成系统的一致建模。
• 基于BPMN定义一种领域特定语言，以捕捉集成模式的控制流和数据流语义。
• 支持对Apache Camel和SAP HANA Cloud Integration等实际中间件系统的验证与转换。
• 通过为EIPs提供全面、形式化的语法和模型，扩展先前工作[15, 16]的成果。

提出的方法

• 将每个EIP映射到一组BPMN元素，包括顺序流、消息流、数据对象和数据关联。
• 定义一种过程模型语义，用集成特定行为替代标准BPMN执行语义。
• 使用包含网关和并行网关来表示如连接路由器和多播等模式行为。
• 利用数据存储和数据关联来建模消息持久化与检索，如在声明检查模式中所示。
• 对如外部服务和多播等模式应用无状态设计原则，确保消息路由的可预测性。
• 通过转换到已知中间件平台验证该方法，证明其互操作性与可重用性。

实验结果

研究问题

• RQ1 企业集成模式在语法和语义上如何被正式映射到BPMN？
• RQ2 哪些BPMN构件足以建模如连接路由器、多播和外部服务等复杂集成模式？
• RQ3 BPMN在多大程度上可作为与运行时实现无关的基于消息的集成系统领域特定语言？
• RQ4 如何在BPMN中准确表示消息持久化和状态管理（例如通过声明检查）？
• RQ5 所提出的模型能否系统性地转换为现有集成中间件（如Apache Camel或SAP HANA Cloud Integration）？

主要发现

• 所提出的基于BPMN的模型能够实现EIPs的标准化、语法合规且语义精确的表示，包括连接路由器和多播等高级模式。
• 该模型支持控制流和数据流语义，使得集成逻辑的形式化推理与验证成为可能。
• 通过使用数据存储和数据关联，能够正确建模消息持久化和声明检查等有状态操作。
• 该方法成功地使用网关和消息流将复杂模式（如外部服务和多播）映射到BPMN，确保了正确的基数和消息传播。
• 该模型与现有中间件系统兼容，通过其与Apache Camel和SAP HANA Cloud Integration运行时语义的一致性得到验证。
• 本工作通过提供全面、系统化且形式化的映射，扩展了先前研究，克服了早期EIP描述的非形式化特性。