Informatik_Spektrum_18_Februar_2003 17
AKTUELLES SCHLAGWORT* / SCHEMAEVOLUTION
}
Ein Workflow-Schema
legt unter anderem fest,
welche Aktivitäten in
welcher Reihenfolge zur
Ausführung kommen.
Dadurch ist für Workflow-
Instanzen,die ausgehend
von diesem Workflow-
Schema erzeugt und aus-
geführt werden, klar, ob
sie parallele oder alter-
native Ausführungspfade
aufweisen und welche ex-
ternen Programme ggf.
mit einer bestimmten
Aktivität verknüpft sind. Durch das Workflow-
Schema sind also bereits zur Modellierungszeit alle
zur Laufzeit möglichen Ausführungsvarianten be-
stimmt.
Sowohl Datenbank- als auch Workflow-
Schemata beschreiben in der Regel Sachverhalte
aus der realen Welt.Wenn sich diese Sachverhalte
ändern oder neue Aspekte hinzukommen, müssen
unter Umständen auch die Schemata angepasst
werden.Bei der Evolution von Datenbank-
Schemata geht es dabei fast ausschließlich darum,
die Datentypen, Datenstrukturen und Integritätsbe-
dingungen des „alten“ Datenbank-Schemas (mög-
lichst) semantikerhaltend auf die entsprechenden
Datentypen, Datenstrukturen und Integritätsbedin-
gungen des „neuen“ Datenbank-Schemas abzubilden.
Dagegen bedeutet im einfachsten Fall (!) eine
Workflow-Schema-Änderung, dass es für eine ge-
wisse Zeit Workflow-Instanzen geben wird, die
noch nach dem alten Schema, und solche, die (weil
nach der Schemaänderung gestartet) nach dem
neuen Schema abgewickelt werden. In vielen Fällen
reicht dieses einfache Koexistenzmodell jedoch
nicht aus, sei es, weil sich z. B. gesetzliche Rahmen-
bedingungen geändert haben oder weil das alte
Workflow-Schema gravierende Mängel aufweist.
Soll eine Schemaänderung also auch auf die
bereits laufenden Instanzen angewendet werden,
spricht man von Workflow-Schemaevolution [1, 6].
Um zu verstehen, was bei einer Workflow-Schema-
evolution zu leisten ist, stellt man sich eine Work-
flow-Instanz am besten als ein in Ausführung be-
findliches Programm vor, das aus einer Folge von
Prozeduren besteht. Diese werden entweder nach-
einander gerufen (sequenzielle Ausführung) oder
treten in einer If-then-else-Bedingung auf (alterna-
tive Verzweigung) oder können auch parallel zur
Ausführung kommen. Bei einer Workflow-Schema-
evolution wird nun versucht, in einem solchen Pro-
gramm ein oder mehrere neue Prozeduren einzufü-
gen, zu löschen, zu verschieben,Verzweigungsbe-
dingungen zu ändern, parallele Pfade hinzuzufügen
oder zu löschen; und zwar so, dass eine zuvor kor-
rekte Parameterversorgung aller Prozeduren unter
allen Ausführungsalternativen auch nach der Ände-
rung gewährleistet ist. Hierbei ist zu beachten, dass
diese Instanzen alle unterschiedlich weit in ihrer
Ausführung sind und dass die Anwendbarkeit einer
Schemaevolution auf eine bestimmte Workflow-
Instanz davon abhängt, wie weit deren Ausführung
bereits fortgeschritten ist [6, 7]. So macht z. B. die
Einfügung des Schrittes „Sendung kontrollieren“ in
Abb. 1 gemäß des neuen Workflow-Schemas nur für
solche Workflow-Instanzen Sinn,bei denen der
Schritt „Ware versen-
den“ noch nicht ausge-
führt worden ist.
Den oben be-
schriebenen Sachver-
halt (Propagation von
Schemaänderungen
Schemaevolution
in Workflow-Management-
Systemen Stefanie Rinderle · Peter Dadam
Ein Schema (Muster,
Entwurf) dient der
modellhaften Beschrei-
bung realer Sachver-
halte.Mit Hilfe solcher
Modelle kann der
Mensch in seiner
täglichen Arbeit unter-
stützt werden.So gibt
es z.B.Datenbank-
schemata zur Beschrei-
bung von Daten und
deren Beziehung unter-
einander und Workflow-
Schemata zur Modellie-
rung von Arbeitsprozes-
sen (engl.workflow).
Stefanie Rinderle,Peter Dadam
Abt.Datenbanken und Informationssysteme,Universität Ulm
E-Mail:{rinderle,dadam}@informatik.uni-ulm.de
* Vorschläge an Prof.Dr.Frank Puppe
<[email protected].de> oder
Dieter Steinbauer <dieter[email protected]>
Alle „Aktuellen Schlagwörter“ seit 1988 finden Sie unter:
www.ai-wuerzburg.de/as
SCHEMAEVOLUTION
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auf laufende Instanzen) bezeichnet man in der Lite-
ratur auch als dynamischen Fall [3]. Grundlegende
Herausforderungen sind hier, zu jedem Zeitpunkt
Korrektheit und Konsistenz zu gewährleisten und
die Migrationen – besonders bei einer großen
Anzahl von Workflow-Instanzen – automatisch und
effizient durchzuführen [6]. Betrachtet man dage-
gen nur die erforderlichen Strukturtransformatio-
nen ohne Berücksichtigung des Zustands, spricht
man vom statischen Fall.
In der Forschung befasst man sich schon seit
einiger Zeit mit Workflow-Systemen, die es erlauben,
im Einzelfall ad hoc vom geplanten Ablauf abzu-
weichen [2, 4, 5]. Nur mit einer Funktionalität die-
ser Art werden Workflow-Management-Systeme
wirklich breit einsetzbar werden. Die große Her-
ausforderung besteht darin, eine Schemaevolution
der oben beschriebenen Art zukünftig auch auf In-
stanzen anwendbar zu machen,deren „Instanz“-
Schema durch Ad-hoc-Änderungen inzwischen
vom Originalschema des Workflow-Typs abweicht.
Die spannende Frage hier ist, welche Propagationen
man noch zulassen soll und welche nicht mehr.
Wenn eine Ad-hoc-Änderung die Schemaänderung
beispielsweise bereits vorweggenommen hat, dann
sollte die Schemaänderung natürlich nicht mehr
auf diese Instanz angewendet werden. Betreffen
Schemaänderung und Ad-hoc-Änderung dagegen
unterschiedliche Bereiche einer Workflow-Instanz,
sollte eine Propagation sehr wohl – wenn sonst
nichts dagegen spricht – erfolgen können.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass
Schemaevolution in Workflow-Management-Syste-
men aufgrund des dynamischen Charakters von
Prozessen neuartige und interessante Fragestellun-
gen aufwirft. Diese zu lösen, wird für zukünftige
prozessorientierte Informationssysteme essenziell
sein, damit die realisierten Anwendungen rasch
und kostengünstig an neue Gegebenheiten ange-
passt werden können.
Abb.1 Bestellprozess
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Literatur
1. van der Aalst,W.M.P.,Basten,T.:Inheritance of workflows:an approach to tackling
problems related to change.Theoretical Computer Science,2002
2. van der Aalst,W.M.P.,Jablonski,S.:Dealing with workflow change:Identification
of issues and solutions.Int.J.Computer Syst.,Science and Engineering 15(5),267–276
(2000)
3. Casati,F.,Ceri,S.,Pernici,B.,Pozzi,G.:Workflow evolution.Data and Knowledge Engi-
neering 24(3),211–238 (1998)
4. Müller,R.,Rahm,E.:Dealing with logical failures for collaborating workflows.Proc.Int.
5th Conf.on Coop.Inf.Syst.,Eilat,2000,pp.210–223
5. Reichert,M.,Dadam,P.:ADEPTflex – Supporting dynamic changes of workflows with-
out losing control.J.Intelligent Inf.Syst.10(2),93–129 (1998)
6. Rinderle,S.,Reichert,M.,Dadam,P.:Effiziente Verträglichkeitsprüfung und automati-
sche Migration von Workflow-Instanzen bei der Evolution von Workflow-Schemata.
Informatik – Forschung und Entwicklung 17(4),177–197 (2002)
7. Sadiq S.,Marjanovic O.,Orlowska M.:Managing change and time in dynamic workflow
processes.The Int.Journal of Coop.Inf.Syst.9(1,2) (2000)
