BPEL: Construindo um padrão Business Processo baseado em Web Services Agenda O que é BPEL? Orquestração x Coreografia Vocabulário BPEL – – – – Activities Partners Variables Flow, Link, Correlation Escopo BPEL BPEL e Java technology Open issues of BPEL O que é BPEL? Web Services encontra Business Process Web Service 1 Web Service 4 Web Service 2 Web Service 5 Web Service 3 Web Service n Necessidade de composição de Web Services Aplicações de negócio têm que interoperar e integrar; A resposta moderna para o desafio de integração, é a Arquitetura Orientado à Serviço e a tecnologia orientada à serviço. Diferentes aplicações de negócio expondo suas funcionalidades através de serviços web. Desenvolver os serviços web e expor as funcionalidades não é suficiente. Necessita-se um meio de compor estas funcionalidade na ordem correta (Business Process) Examplo Problema Credit Service Purchas Invoic ee Order Client Consolidate Results PO Service Inventory Service Desafio Business Process Coordenar comunicação assíncrona entre os serviços Correlacionar troca de mensagens entre as partes Implementar ativdades de processamento em paralelo Implementar lógica de compensação (Undo operations) . . . Manipulação/transforma ção de dados entre parceiros de interações Suporte para atividades de transações de negócios de longa duração Manipular exceções Necessidade de modelo universal de troca Necessidade de troca de mensagem . . . História Recente Business Process Standards 2000/05 XLang BPML BPSS WSCI WS-Choreography (Intallio et al) (ebXML) (Sun et al) (W3C) 2001/03 2001/05 WSFL (IBM) (Microsoft) 2004/12 WS-CDL 2001/06 2002/03 WSCL (HP) 2002/06 2002/08 2003/01 2003/04 BPEL4WS 1.0 BPEL4WS 1.1 (IBM, Microsoft) (OASIS) O que é BPEL? Serviço Web (WS) Linguagem de Execução de Processos de Negócio (BPEL) • Versão 1.0 liberado ple IBM, Microsoft e BEA ago/02 – WS-Coordination, WS-Transaction • Versão 1.1 submetido para OASIS abr/03 (http://www.oasis-open.org) – Organization for the Advancement of Structured Information Standards • Versão 2.0 aprovado abr/2007 (http://bpel.xml.org/aboutbpel) • Linguagem XML para descrever processos de negócio baseado em serviço WEB. • Convergência de XLANG (Microsoft) e WSFL (IBM) • Consenso de Indústria • IBM, Microsoft, Oracle, Sun, BEA, SAP, Siebel … BPEL “Concerta” WSDL WSDL: conjunto de operações desordenadas • Operação é a troca de mensagens Necessita de regras para ordenar BPEL é um Web Service Sequencing Language Processos definem um fluxograma de “coversação” • Conversação consiste na descrição de troca de mensagens WSDL. A instância de um processo é um fluxograma em particular • Sistema de execução pode suportar múltiplos conversações concorrentes. BPEL é um linguagem orientada a Gráficos A natureza baseada em XML dos processos XML permite que a lógica dos processos seja editada por ferramentas visuais. Nós Atividades (Activity Nodes) • Representa a troca de mensagens, operações internas, pontos de decisão Arcos (Arcs) • • Ordem de execução Restrições em processos concorrentes Gráfico direto acíclico (Directed acyclic graph) Parecido com Java Separa erros e manipulação de compensação • Exemplo Fonte: Collaxa BPEL Designer BPEL é um Web Service Composition Language Consome serviços (invoke) Cria serviços (receive/reply) Agrega serviços densos (fine-grained services) Cria serviços simples (coarser-grained service) Proposta do WS-BPEL Processos de negócios portável – Construir uma infraestrutura interoperável de Serviços Web. Linguagem abrangente de indústria para os processos de negócio – Conjunto de habilidades comuns e linguagens para os desenvolvedores Mecanismo de escolha de processos – Padrões permitem uma oferta competitiva Uso do BPEL Dentro da Corporação (Intranet) Padronizar integração das aplicações corporativas e estender a integração de sistemas isolados Entre as corporações (Internet) Possibilitar integração fácil e eficiente entre os parceiros BPEL Extensão Web Services BPEL é uma tecnologia chave em ambientes onde as funcionalidades já estão ou serão disponibilizados como serviços web. Com o aumento do uso de serviços web a importância do BPEL crescerá. BPEL Process como Web Service Orquestração x Coreografia Orquestração x Coreografia Orquestração É um processo de negócio executável descrevendo um fluxo do ponto de vista de controle (Workflow) BPEL manipula Orquestração Coreografia (WSDL) A troca de mensagem pública e observável Regras de interação Agregação entre dois ou mais processos de negócio WSDL manipula coreografia. CDL4WS Exemplo Business Process: Ordem de Compra Exemplo de Ordem de Compra Requisição de Ordem de Compra Business “A” Reconhecimento da ordem de compra Resposta de Ordem de Compra Business “B” Perspectiva da Coreografia Public Process Business A Send PO Receive PO Ack Receive PO Response Requisição da Ordem de Compra Reconhecimento da Ordem de Compra Resposta da Ordem de Compra Business B Receive PO Send PO Ack Send PO Response Coreografia – Observação pública da troca de mensagem Perspectiva da Orquestração Private Process Business A BPEL Workflow Transform From ERP Send PO Receive PO Ack To ERP Transform Requisição da ordem de compra Reconhecimento da ordem de compra Receive PO Response Resposta da ordem de compra Orquestração – A execução do processo de negócio Orquestração e Coreografia Juntas Business Analyst Tool Business A Generate BPEL Template Business B Business B BPEL Workflow Business A BPEL Workflow Transform Send PO Receive PO Ack Transform Receive PO Response Generate BPEL Template PO Request Receive PO Transform Send PO Ack PO Acknowledgement Receive PO Response Transform PO Response Dois fluxo de trabalho (workflow) refletindo um tratado de negócio BPEL - Padrões Choreography Orchestration – WS-BPEL Business Processes Management Transactions WSReliability WSSecurity Coordination Context Quality of Service UDDI Discovery WSDL Description Descriptio n SOAP Message XML HTTP,IIOP, JMS, SMTP Transport BPEL Depende de WSDL e Extensões Service Implementation Definition Service Port Binding Service Interface Definition Port types define Operations Message Type BPEL Vocabulário: Activities BPEL Estrutura do Documento <process> <!– Definition and roles of process participants --> <partnerLinks> ... </partnerLinks> <!- Data/state used within the process --> <variables> ... </variables> <!- Properties that enable conversations --> <correlationSets> ... </correlationSets> <!- Exception handling --> <faultHandlers> ... </faultHandlers> <!- Error recovery – undoing actions --> <compensationHandlers> ... </compensationHandlers> <!- Concurrent events with process itself --> <eventHandlers> ... </eventHandlers> <!- Business process flow --> (activities)* </process> BPEL Activities Um processo BPEL consiste em: Cada passo é chamado de atividade (activity) Existem 2 tipos de atividades BPEL Atividades Básicas Atividades Estruturadas BPEL Activities Basic Activities <invoke> <receive> <reply> <assign> <throw> <wait> <empty> Structured Activities <sequence> <while> <pick> <flow> <scope> <compensate> <switch> <link> Basic Activities Invoke Permite que os processos ativem uma operação unidirecional ou de request/response em um portType oferecido por um parceiro. Receive Permite que os processos executem um bloqueio de espera esperando uma mensagem chegar. Pode ser um instanciador de um processo. Reply Permite que os processos enviem uma mensagem em resposta a mensagem que é recebido através de um <receive> A combinação de <receive> e um <reply> forma uma operação request-response em um WSDL portType para o processo. Basic Activities Assign Pode ser utilizada para atualizar valores de variáveis com novos valores Throw Gerar um erro/falta em um processo Wait Permite esperar por um período ou até passar um tempo Empty Permite inserir uma operação vazia em um processo. É útil para sincronizar atividades concorrentes. Structured Activities Sequence Permite definir uma coleção de atividades para serem executados seqüencialmente em uma ordem léxica. While Permite indicar que uma atividade seja repetida até que um critério seja alcançado. Pick Permite bloquear e esperar uma mensagem chegar ou disparar um alarme para avisar Quando algum gatilho for ativado, a atividade associada é executada e o pick completa. Structured Activities Flow Permite especificar um ou mais atividades para executar concorrentemente. Ligações podem ser utilizadas em atividades concorrentes para definir estruturas de controles arbitrárias. Scope Permite definir uma atividade aninhada com uma variável associada, manipulador de erros, exceções e compensações. Compensate Utilizada para chamar compensação dentro do escopo que foi completada normalmente. Esta construção pode ser chamada somente dentro de um manipulador de exceções ou outro compensation handler Structured Activities Switch Permite um comportamento condicional em um padrão que acontece com freqüência. A atividade consiste em uma lista ordenada de um ou mais condições definida com elementos case, seguido por um otherwise. While Permite repetir uma interação de activityAllows Basic Activities combinado com Structured Activities <sequence > Receive <PO> Invoke <InventoryService> Invoke <CreditService> Reply <Invoice> <flow > </sequence > Exemplo Activities in BPEL <sequence> <receive partnerLink=“customer” portType=“lns:purchaseOrderPT" operation=“sendPurchaseOrder” variable=“PO” createInstance="yes" /> <flow> <invoke partnerLink=“inventoryChecker” portType=“lns:inventoryPT” operation="checkINV" inputVariable="inventoryRequest" outputVariable="inventoryResponse" /> <invoke partnerLink="creditChecker" portType=“lns:creditPT" operation="checkCRED" inputVariable="creditRequest" outputVariable="creditResponse" /> </flow> ... <reply partnerLink=“customer” portType=“lns:purchaseOrderPT” operation=“sendPurchaseOrder” variable=“invoice"/> </sequence> Wait <wait standard-attributes> standard-elements ( <for expressionLanguage="anyURI"?>duration-expr</for> | <until expressionLanguage="anyURI"?>deadline-expr</until> ) </wait> Switch <switch standard-attributes> standard-elements <case>+ <condition expressionLanguage="anyURI"?> ... bool-expr ... </condition> activity </case> <otherwise>? activity </otherwise> </switch> While <while standard-attributes> standard-elements <condition expressionLanguage="anyURI"?> ... bool-expr ... </condition> activity </while> Switch <switch standard-attributes> standard-elements <case>+ <condition expressionLanguage="anyURI"?> ... bool-expr ... </condition> activity </case> <otherwise>? activity </otherwise> </switch> BPEL Vobulário: Partner Links Duas formas para BPEL Process interagir com Web Services externos O processo BPEL chama operações de outros serviços WEB Representados por um partnerLink O processo BPEL recebe chamadas de clientes Representados por um cliente partnerLink Estes clientes de processos BPEL parecem outros serviços web. Quando se define um processo BPEL define-se um novo serviço web que é uma composição de serviços existentes. BPEL as a Web Service Exemplo Credit Service Purchas Invoic ee Order Client Consoli date Results PO Service Inventory Service Partner Links Os serviços com os quais um processo interage são modelados como um partner link. Cada partner link é caracterizado por um partnerLinkType As regras do processo é indicado por um atributo myRole e a regra (ROLE) do parceiro é indicado pelo atributo partnerRole. Partner 1 (the process) Purchas e Service Partner 2 Credit Service Partner 3 Inventor y Service Partner Link <partnerLinks> <partnerLink name="ncname" partnerLinkType="qname" myRole="ncname"? partnerRole="ncname"?>+ </partnerLink> </partnerLinks> Partner Link <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <process name="insuranceSelectionProcess" targetNamespace="http://packtpub.com/bpel/example/" xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/03/business-process/" xmlns:ins="http://packtpub.com/bpel/insurance/" xmlns:com="http://packtpub.com/bpel/company/" > <partnerLinks> <partnerLink name="client" partnerLinkType="com:selectionLT" myRole="insuranceSelectionService"/> <partnerLink name="insuranceA" partnerLinkType="ins:insuranceLT" myRole="insuranceRequester" partnerRole="insuranceService"/> <partnerLink name="insuranceB" partnerLinkType="ins:insuranceLT" myRole="insuranceRequester" partnerRole="insuranceService"/> </partnerLinks> ... Partner Link Type <partnerLinkType name="BuyerSellerLink" xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/03/partner-link/"> <role name="Buyer" portType="buy:BuyerPortType"/> <role name="Seller" portType="sell:SellerPortType"/> </partnerLinkType> BPEL Vocabulary: Variables Variables Mensagens enviadas e recebidas de parceiros Definido em tipos e mensagens WSDL Process Customer Service <variable> <activity> <activity> <variable> <A> Persist Persist/ Retrieve <B> Persist/ Retrieve Customer Service Persist/ Retrieve Variables in BPEL BPEL : <variables> <variable name=“PO” messageType=“lns:POMessage”/> <variable name=“Invoice” messageType=“lns:InvMessage”/> <variable name=“POFault” messageType=“lns:orderFaultType”/> </variables> Purchase Process WSDL: <message name=“POMessage”> <part name=“customerInfo” type=“sns:customerInfo”/> <part name=“purchaseOrder” type=“sns:purchaseOrder”/> </message> <message name="InvMessage"> <part name=“IVC” type=“sns:Invoice”/> </message> <message name=“orderFaultType”> <part name=“problemInfo” type=“xsd:string”/> </message> Como acontece a manipulação de dados? Utilizando <assign> e <copy>, os dados podem ser copiados e manipulados entre variáveis; <copy> suporta consultas Xpath para selecionar um dado. <assign> <copy> <from variable="PO" part="customerInfo"/> <to variable=“creditRequest” part="customerInfo"/> </copy> </assign> BPEL Vocabulary: Flow, Links, Corelation Links – Control Flow <flow> <links> <link name="XtoY"/> <link name="CtoD"/> </links> <sequence name="X"> <source linkName="XtoY"/> <invoke name="A" .../> <invoke name="B" .../> </sequence> <sequence name"Y"> <target linkName="XtoY"/> <receive name="C"/> <source linkName="CtoD"/> </receive> <invoke name="E" .../> </sequence> <invoke partnerLink="D"> <target linkName="CtoD"/> </invoke> </flow> <flow> <X> <A> <link XtoY> <B> <Y> <link CtoD> <C> <E> <D> </flow> Correlation / Correlação PO initiate=yes Correlation: <PO_CustId = 10> <PO_OrdId = 100> Customer initiate=yes Seller • SendPurchase • AsynchPurchase • ProcessPurchaseResponse POResponse • AsynchPurchaseResponse Correlations: <PO_CustId = 10> <PO_OrdId = 100> initiate=no pattern=out initiate=no initiate=yes <Inv_VendId = 20> <Inv_InvId = 200> initiate=yes pattern=out Correlação in BPEL <correlationSets> <correlationSet name="POCorr" properties="cor:custId cor:ordId"/> <correlationSet name="InvoiceCorr" properties="cor:vendId cor:invId"/> </correlationSets> ... <receive partnerLink=“Customer” portType="SP:PurchaseOrderPT" operation="AsynchPurchase" variable="PO"> <correlations> <correlation set="POCorr" initiate="yes"> </correlations> </receive> ... <invoke partnerLink=“Customer” portType="SP:CustomerPT" operation=“ProcessPurchaseResponse" inputVariable="POResponse"> <correlations> <correlation set="POCorr" initiate="no" pattern="out"> <correlation set="InvoiceCorr" initiate="yes" pattern="out"> </correlations> </invoke> ... Escopo do BPEL Escopo em BPEL Provê um contexto compartilhado para um conjunto de atividades Pode conter Manipuladores de Erros Manipuladores de Eventos Variáveis de manipulação de compensação Conjunto de correlações Pode serializar variáveis de acesso concorrente <scope variableAccessSerializable="yes|no“ ...> <variables> </variables> <correlationSets>? ... </correlationSets> <faultHandlers> </faultHandlers> <compensationHandler>? ... </compensationHandler> <eventHandlers> </eventHandlers> (activities)* </scope> Transações de Longa Duração e Compensação (UNDO) <scope> Charge Hold Fee Undo CreditService • CheckCredit • ChargeHoldFee • CancelHoldFee InventoryService Reserve Inventory Undo </scope> • ReserveInventory • CancelReserveInv Manipulação de Compensação BPEL <scope> <compensationHandler> <invoke partnerLink="Seller" portType="SP:Purchasing" operation="CancelPurchase" inputVariable="getResponse" outputVariable="getConfirmation"> <correlations> <correlation set="PurchaseOrder" pattern="out"/> </correlations> </invoke> </compensationHandler> <invoke partnerLink="Seller" portType="SP:Purchasing" operation="SyncPurchase" inputVariable="sendPO" outputVariable="getResponse"> <correlations> <correlation set="PurchaseOrder" initiate=“yes” pattern="out"/> </correlations> </invoke> </scope> Exception Handling in BPEL <faultHandlers> catch exception – Based on WSDL port defining fault <faultHandlers> can perform activities upon invocation <faultHandlers> <catch faultName="lns:cannotCompleteOrder" faultVariable="POFault"> <reply partnerLink="customer" portType="lns:purchaseOrderPT" operation="sendPurchaseOrder" variable="POFault" faultName="cannotCompleteOrder"/> </catch> </faultHandlers> Como isso ocorre? Process WSDL Partner WSDL 1 ... Partner WSDL n BPEL Scenario <process> <partners> <variables> <sequence> <flow> </sequence> </process> 1. 2. 3. Compile Package Deploy Compiled BPEL Scenario BPEL Runtime Application Server BPEL and Java Technology BPEL e Java BPEL é uma linguagem de programação genérica como Java, mas não é tão poderosa como Java. Ordem exata como os participantes dos serviços web devem ser chamados; Comportamento condicional, Laços, Variáveis ... É simples e adapta-se melhor para definição de processos de negócio; BPEL não veio para tomar o lugar de Java, mas como um complemento para Java. O que aconteceu com Java? JSR 207 – Processo de Definição de Linguagem para Java Fazer com que os processos de negócio sejam natural para os programadores Java. Process Definition for Java Servlet Transactions EJB Messaging Security Naming Application Server Pooling O que aconteceu com J2EE? JSR 208 – Java Business Integration Fazer com os processos de negócio sejam cidadãos de primeira classe nos containers J2EE JSR 208 BPEL Engine Transform Engine Routing Engine Machine SPI ... Normalized Message Bus Binding Framework EDI JCA Based on JSR 208 Session at JavaOne Web Services JMS ... JSR 208 Binding SPI Ferramentas Necessárias IDE – construir seus Web services WSDL authoring – modelar sua interface Schema authoring – modelar mensagens Process modeling – modelar orquestração Empacotamento e implantação Debugging Monitoramento Análise Considerações BPEL Algumas soluções W3C: WS-Choreography Spec: WS-Transaction Spec: WS-Coordination Spec: WS-Composite Application Framework OASIS: WS-Reliability Spec: ReliableMessaging Spec: WS-Addressing OASIS: WS-Security … Alguns pensamentos Portabilidade de processos de negócio? Java / J2EE é portável através de servidores de aplicação BPEL é portável independente de Java Linguagem de programação em XML? Fornecedores de todos os tamanhos estão ocupados projetando modelos