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XiHan.Framework.Workflow.Database ​

工作流的数据库 Provider,提供 workflow.execution@1。定义、实例、节点实例与书签存放在应用的关系库里,在调用方的工作单元里经 persistence.relational@1 的仓储读写,随业务提交或回滚;租户的记录随租户分库。实例锁与到期书签轮询的领导权都是平台库同一张表里的租约行,多个节点共用。

适用于多实例部署,以及实例需要跨进程重启保留的场景。

项内容
包 IDXiHan.Framework.Workflow.Database
环层Ring 3(实现)
能力提供 workflow.execution@1(role: provider);依赖 kernel.hosting@1、persistence.relational@1;可选依赖 multitenancy.context@1
特性入口DatabaseWorkflowFeature(清单 ID xihan.workflow.database)
配置节XiHan:Workflow(引擎选项)、XiHan:Workflow:Database
依赖XiHan.Framework.Workflow.Abstractions、XiHan.Framework.Persistence.Abstractions、XiHan.Framework.MultiTenancy.Abstractions;不引用数据库驱动
AOT兼容
稳定性Preview

概述 ​

引擎仍是抽象包的 WorkflowEngine,本包实现三个存储、事务与实例锁契约并驱动轮询:

组件做法
三个存储(Storage.DatabaseWorkflowDefinitionStore 等)作用域服务;在所在作用域的工作单元里经仓储读写,不经管道、不自己提交。分区为空读写平台表,否则读写租户表;分区必须等于工作单元的租户
事务 DatabaseWorkflowTransaction在调用里且 Transaction 阶段已开启工作单元时可加入;只读工作单元里写入返回 PERSISTENCE_UNEXPECTED_001
实例锁 Locking.DatabaseWorkflowInstanceLock租约式分布式锁:插入行即拿到;过期的行按并发戳接管;未过期就等待(50 毫秒起每次翻倍、封顶 500 毫秒),超过 LockTimeout 返回 WORKFLOW_TIMEOUT_001;持有期间每三分之一租约续约一次;释放只删自己的行。每一步在根提供者的新作用域里开可写工作单元自己提交,不经管道
轮询 Polling.DueBookmarkPollingLoop + Polling.PollerLeadership每个周期先拿或续资源 workflow.poller 的租约(全局一份),持有时才逐个分区(平台与租户目录里启用的租户)轮询到期书签,到了维护周期按保留期清理;应用不在服务状态(启动中、排空中)的周期不拿也不续,持有就立即释放,另一个在服务的实例下个周期接手

存储加入调用方的工作单元,租约行不加入(ADR-0077):引擎把取得的实例锁持有到调用的服务作用域结束(事务提交或回滚之后)才释放,别的节点拿到锁时读到的一定是提交后的状态;租约行自己提交,别的节点立刻看得见、不随业务回滚。轮询的领导权只为节省资源:多个节点同时轮询也不会重复执行,到期书签的恢复由实例锁串行化。

每张表是过滤与排序用的列加一列整份模型的 JSON 文档(Document)。实例、节点实例与书签另有写入序号 Sequence,首次写入时分配、替换时保留,作同一时刻排序的次关键字(UUID v7 只到毫秒单调,不能当写入顺序用)。数据按分区落表:租户分区的四张表实现 IMultiTenant,持久化按工作单元的租户写入与过滤,租户有独立库时落它的分片连接;平台分区是四张 Platform* 表,没有租户列,落平台库。平台与租户互不可见。

何时使用 ​

  • 多实例部署:实例锁保证一个实例同时只有一个执行者,任一节点都能推进任一实例。
  • 单实例但要求进程重启后实例、待办与定时继续有效。
  • 开发、测试与演示用 Workflow.InMemory 即可。

安装与启用 ​

bash
dotnet add package XiHan.Framework.Workflow.Database --prerelease
dotnet add package XiHan.Framework.Persistence.SqlSugar --prerelease

当前是预览版,安装要带 --prerelease;从源码或本地包源引用见快速上手。装配一个持久化 Provider 和本包;装配后顶替默认的 Workflow.InMemory:

csharp
using SqlSugar;
using XiHan.Framework.Hosting.AspNetCore;
using XiHan.Framework.Persistence.SqlSugar;
using XiHan.Framework.Workflow.Database;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.AddXiHan(xihan => xihan
    .UseFeature(new SqlSugarPersistenceFeature(static (binding, config) =>
    {
        config.DbType = DbType.PostgreSQL;
        config.ConnectionString = binding.ValueOrThrow().Value;
    }))
    .UseFeature<DatabaseWorkflowFeature>());

用 EF Core 的应用在自己的 DbContext 里登记九个实体(四张租户表、四张平台表、租约表),并给 Document 列用长文本类型(平台表同样):

csharp
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using XiHan.Framework.Workflow.Database.Entities;

public sealed class AppDbContext(DbContextOptions<AppDbContext> options) : DbContext(options)
{
    protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
    {
        modelBuilder.Entity<WorkflowDefinitionRecord>(static d => d.Property(static x => x.Document).HasColumnType("text"));
        modelBuilder.Entity<WorkflowInstanceRecord>(static i => i.Property(static x => x.Document).HasColumnType("text"));
        modelBuilder.Entity<WorkflowNodeInstanceRecord>(static n => n.Property(static x => x.Document).HasColumnType("text"));
        modelBuilder.Entity<WorkflowBookmarkRecord>(static b => b.Property(static x => x.Document).HasColumnType("text"));
        modelBuilder.Entity<WorkflowLockRecord>();
        // 索引由实体上的 [EntityIndex] 建出
        modelBuilder.ApplyPersistenceConventions(Database);
    }
}

到期书签与实例列表按时间过滤和排序,EF Core 的 SQLite Provider 把 DateTimeOffset 存成文本时翻译不了:这由框架代办,SQLite 上 ApplyPersistenceConventions(Database) 把它存成 UTC ticks 整数(ADR-0091,见 EF Core 的行为与限制),应用不用自己配;应用自己在 ConfigureConventions 里配了 DateTimeOffsetToBinaryConverter 的,显式配置保留、库不用动。租约表照下文「SQLite 上的租约表」放到另一个库文件。

配置 ​

键类型缺省说明
XiHan:Workflow:Database:PollIntervalSeconds正数1到期书签的轮询周期
XiHan:Workflow:Database:BatchSize整数 ≥ 1100每次轮询最多恢复的书签数
XiHan:Workflow:Database:LockLeaseSeconds正数60实例锁与轮询领导权的租约时长
XiHan:Workflow:Database:HolderId字符串机器名:进程 ID:8 位随机十六进制租约持有者标识,每个节点唯一
XiHan:Workflow:Database:LockConnection字符串—租约表的命名连接;SQLite 上必须配,见下文「SQLite 上的租约表」
XiHan:Workflow:Database:HealthProbeIntervalSeconds正数15健康项重探间隔

值写错即启动失败:解析不了抛 ArgumentException,超出取值范围抛 ArgumentOutOfRangeException,消息带出配置键与原值;HolderId 与 LockConnection 空白视为未配置。引擎选项(LockTimeoutSeconds、MaxNodeExecutionsPerBurst、RetentionDays 等)在 XiHan:Workflow,见 Workflow.Abstractions。

json
{
  "XiHan": {
    "Bindings": { "db": "Host=localhost;Database=app;Username=app" },
    "Workflow": {
      "LockTimeoutSeconds": 10,
      "RetentionDays": 180,
      "Database": { "PollIntervalSeconds": 1, "BatchSize": 100, "LockLeaseSeconds": 60, "HolderId": "node-1" }
    }
  }
}

主要类型 ​

类型说明
DatabaseWorkflowFeature特性:登记九个实体的仓储,装配存储、事务、实例锁、引擎与健康项;启动时起轮询循环(应用不在服务状态的周期不轮询、不记告警、不持有领导权),停止时等进行中的轮询结束并释放领导权
DatabaseWorkflowOptions轮询周期、批量、租约时长、持有者、健康探针间隔
Entities.WorkflowDefinitionRow 等四个基类两个分区共用的列
Entities.WorkflowDefinitionRecord / PlatformWorkflowDefinitionRecord定义行:Name、Version、Status、Category、SearchText、Title、CreatedAt、PublishedAt、Document;租户表另有 TenantId(IMultiTenant)。Category 与 SearchText(名字、显示名、说明折叠后拼成的关键字查询列)供定义列表下推(ADR-0096),Title(varchar(256),显示名或名字的前 256 个字符)供按标题排序(ADR-0102),StatusOrder(可空整数,状态在生命周期里的序号)供按状态排序(ADR-0103)
Entities.WorkflowInstanceRecord / PlatformWorkflowInstanceRecord实例行:定义引用、Status、CorrelationId、StarterId、ParentInstanceId、SearchText(实例标题与关联 ID 折叠后以 U+001F 拼成,关键字用,ADR-0096、ADR-0099)、Title(varchar(256),实例标题的前 256 个字符,按标题排序用,ADR-0102)、StatusOrder(可空整数,状态在生命周期里的序号,按状态排序用,ADR-0103)、时间列、Sequence、Document;租户表另有 TenantId
Entities.WorkflowNodeInstanceRecord / PlatformWorkflowNodeInstanceRecord节点实例行:InstanceId、StartedAt、Sequence、Document;租户表另有 TenantId
Entities.WorkflowBookmarkRecord / PlatformWorkflowBookmarkRecord书签行:InstanceId、NodeInstanceId、NodeId、Kind、Key、CorrelationId、DueAt、Sequence、Document,SearchTitle(载荷 title 折叠后的值),以及所属实例的 DefinitionName、InstanceStatus 与 SearchInstanceText(实例标题、关联 ID、定义名折叠后拼成;待办查询下推用,ADR-0077、ADR-0096、ADR-0099);租户表另有 TenantId
Entities.WorkflowLockRecord租约行:Id 是实例 ID 或资源名,Holder、ExpiresAt、并发戳
Storage.DatabaseWorkflowDefinitionStore / DatabaseWorkflowInstanceStore / DatabaseWorkflowBookmarkStore三个存储实现
DatabaseWorkflowTransaction与调用方事务的关系
Locking.DatabaseWorkflowInstanceLock实例锁实现
Polling.PollerLeadership、Polling.DueBookmarkPollingLoop轮询领导权(资源 PollerLeadership.Resource = workflow.poller)与轮询循环;RunCycleAsync 执行一个周期(测试推进注入的时钟后直接调用)

使用示例 ​

两个节点连同一个库、各自配置不同的 HolderId 即组成集群,应用代码与单实例相同。节点 A 上启动的审批实例停在用户任务上,审批人的请求落到节点 B 时,B 拿到实例锁、读到最新状态、完成任务并推进流程;定时与超时由持有 workflow.poller 租约的节点推进:A 正常停止时释放租约,B 下一个周期接管;A 宕机时,B 等租约过期(缺省 60 秒)后接管。

行为与限制 ​

  • 保存是「新增或整体替换」:按 ID 批量取回已有行(每 1000 个一批),有的整行更新、没有的新增,同一批里同一 ID 后者覆盖前者;保存在调用方的事务里,失败随调用一起回滚。写入的记录必须属于存储方法的分区。删实例级联删节点实例。
  • 实例列表的每个过滤项都是 SQL 条件,按排序项 Sorts 依次(空时创建时间降序)再接创建时间降序、写入序号降序、ID 降序在 SQL 里排序后分页(ADR-0102、ADR-0104,排序项里有创建时间时它不再作次序键,写入序号与 ID 随它的方向);CountAsync 是 SQL 计数。关联 ID 集合是 IN(空集合不匹配),只取顶层是 ParentInstanceId IS NULL,关键字对 SearchText 做包含判断——实例标题或关联 ID 包含即匹配(ADR-0096、ADR-0099);SearchText 可空只为给已有行的表加列,已有的行要回填 WorkflowKeyword.Join(title, correlationId)(title 取 Document 的 displayName,为空取 definitionName;correlationId 取同名列),没回填的行不被关键字匹配。
  • 定义列表(ListSummariesAsync / CountAsync)是 SQL(ADR-0096):关键字对 SearchText 做包含判断,两边都已小写折叠(见 关键字),按字面由持久化的 Contains 保证(ADR-0098);分类、名字、状态等值,创建时间区间按列比较;按排序项 Sorts 依次(空时名字升序)再接名字升序、版本降序、ID 升序在 SQL 里排序(ADR-0102、ADR-0104;次序键跳过排序项里已有的列、重复的排序项只取第一次,SQL Server 不许同一列在 ORDER BY 里出现两次);摘要从读回的 Document 取。Category 与 SearchText 可空只为给已有行的表加列,已有的行要从 Document 回填(Category 取 category,SearchText = WorkflowKeyword.Join(name, displayName, description)),没回填的行不被分类与关键字匹配。
  • 待办查询(ListUserTasksAsync / CountUserTasksAsync)同样是 SQL:书签行带所属实例的定义名、状态与实例一侧的关键字查询列,写书签时从实例行算出,实例新增或这几列变化时同步到它的书签行(同一事务),只取状态为 Running 的;关键字对任务标题列 SearchTitle 与实例一侧的 SearchInstanceText(实例行的 SearchText 再拼上折叠后的定义名)各自做包含判断、取或——任务标题、实例标题、定义名、关联 ID 任一包含即匹配(ADR-0096、ADR-0099),已有的书签行要回填这两列。到期书签按到期时间升序,其余书签与节点实例按时间升序、同刻按写入序号。
  • 读出来的模型来自 JSON 反序列化,天然是快照;按 ID 批量查找每 1000 个一批,列表与级联查询按全序排序分页读完。删除对不存在的 ID 忽略,DeleteByInstanceAsync 删该实例全部书签;写入的记录的 TenantId 不等于分区时抛 ArgumentException。
  • 可空时间列的条件不写 != null:SQL 的 NULL <= 值 本就不成立,而 SqlSugar 会把它翻译成 <> @参数(NULL)。
  • 仓储失败 → WORKFLOW_UNAVAILABLE_001,reason 是原错误码,原错误在 Inner;只读工作单元的拒绝 PERSISTENCE_UNEXPECTED_001 原样返回。
  • 续约失败只记日志。锁与租约的每一步都是独立事务,别的节点立刻看得见。
  • 锁行不存在就插入(别人先插入则重试),存在且过期就带并发戳接管(戳冲突则重试)。
  • 索引的用途:IX_WorkflowInstanceRecord_PaInId 级联子实例,IX_WorkflowInstanceRecord_CoId 按关联 ID 启动时查重,IX_WorkflowInstanceRecord_TeId_EnAt 保留期清理,IX_WorkflowInstanceRecord_TeId_CrAt 列表倒序分页,IX_WorkflowBookmarkRecord_Ki_Ke 按信号、受理人、子流程节点查书签,IX_WorkflowBookmarkRecord_TeId_DuAt 到期书签的轮询;名字与版本的唯一索引服务按名字查找、取最大版本与最新发布版本。
  • 租约行与业务写入不在同一个事务里:SQLite 上要把租约表放到另一个库文件,见下文「SQLite 上的租约表」;PostgreSQL 等行锁数据库不需要。
  • 表结构由应用管理,InitTables 只用于开发与测试。Document 列用长文本类型(text / nvarchar(max) / longtext)。索引由实体上的 [EntityIndex] 声明,SqlSugar 的 InitTables 与 EF Core 的 ApplyPersistenceConventions(Database) 都按它建(ADR-0072):UX_WorkflowDefinitionRecord_Na_TeId_Ve((Name, TenantId, Version) 唯一,租户列不为空)、UX_PlatformWorkflowDefinitionRecord_Na_Ve((Name, Version) 唯一)——每一行都受约束;IX_WorkflowInstanceRecord_PaInId(ParentInstanceId)、IX_WorkflowInstanceRecord_CoId(CorrelationId)、IX_WorkflowInstanceRecord_TeId_EnAt((TenantId, EndedAt))、IX_WorkflowInstanceRecord_TeId_CrAt((TenantId, CreatedAt))、IX_WorkflowInstanceRecord_TeId_StId_CrAt((TenantId, StarterId, CreatedAt),「我发起的」按发起人倒序分页,ADR-0096)、IX_WorkflowNodeInstanceRecord_InId(InstanceId)、IX_WorkflowBookmarkRecord_InId(InstanceId)、IX_WorkflowBookmarkRecord_Ki_Ke((Kind, Key))、IX_WorkflowBookmarkRecord_TeId_DuAt((TenantId, DueAt));平台表有同样的索引,时间列不带租户前缀;租约表只按主键读写。有独立库的租户,四张租户表要建在它自己的库里(InitTables 只作用于默认连接)。实例列表的其他过滤组合由应用按查询习惯自己加。
  • 健康项 workflow.database.poller:启动时同步读一次 workflow.poller 的租约行,之后按 HealthProbeIntervalSeconds 在后台重探(独立作用域、只读工作单元、读后回滚、不经管道);租约表不可达时条目为 Degraded(KERNEL_UNAVAILABLE_005),应用仍在服务。
  • 对 SQLite(Persistence.SqlSugar)通过 Workflow.Conformance 的存储与引擎全部用例;对 SQLite(Persistence.EntityFrameworkCore,租约表在命名连接的另一个库文件)通过引擎与任务全部用例;SQLite(Persistence.SqlSugar)加内存消息与发件箱的宿主也通过引擎与任务全部用例(ADR-0096 第六节);PostgreSQL(Persistence.SqlSugar,门控 XIHAN_TEST_POSTGRES)通过存储、引擎与任务全部用例。

SQLite 上的租约表 ​

租约行不随业务事务(ADR-0077):引擎在调用方事务里写过实例、书签之后,再在自己的工作单元里写租约行。SQLite 只有一个写者(库级写锁),同一个库文件上这个工作单元要等调用方事务结束——等的正是自己,忙等超时后以 WORKFLOW_TIMEOUT_001 失败。所以 SQLite 上要把租约表放到另一个库文件(ADR-0084):

json
{
  "XiHan": {
    "Bindings": { "db": "Data Source=app.db" },
    "Persistence": {
      "SqlSugar": { "Connections": { "leases": "Data Source=app.leases.db" } }
    },
    "Workflow": { "Database": { "LockConnection": "leases" } }
  }
}
  • LockConnection 指向持久化的命名连接(SqlSugar 的命名连接、EF Core 的命名连接,RFC-0005):特性把 WorkflowLockRecord 登记到这个连接(InitTables / EnsureCreated 把租约表建在那里),租约的每一步与健康探针开绑定这个连接的工作单元,事务只开在租约库上;业务调用不碰租约库,业务事务也就不锁它。
  • SqlSugar 方式一在 XiHan:Persistence:SqlSugar:Connections:<name> 声明连接,回调按 config.ConfigId 区分;方式二由应用把同名 ConfigId 的连接加进自己注册的客户端。连接不在客户端里时启动即失败(PERSISTENCE_VALIDATION_004)。
  • EF Core 在 XiHan:Persistence:EntityFrameworkCore:Connections:<name> 声明这个连接(ADR-0087):租约的每一步与健康探针本来就在自己的作用域里开绑定连接的工作单元,作用域里的 DbContext 按租约库的连接串建出;连接没有声明时装配即失败(PERSISTENCE_VALIDATION_004)。DbContext 里照常登记租约表 WorkflowLockRecord。
  • 内存持久化不支持命名连接,配了 LockConnection 即装配失败(PERSISTENCE_UNAVAILABLE_008)。
  • 不配置时租约表在平台库(默认连接);PostgreSQL、SQL Server、MySQL 等行级锁的数据库不需要配。
  • 多个节点共用租约库:租约库的连接串在各节点上要指向同一个库,SQLite 文件只适合单机的开发与集成测试。

排序与查询列 ​

下面这些列由存储维护,都可空,给已有行的表加列时按这里回填。

待办查询用的书签列(ADR-0077):

  • 两张书签表带可空列 NodeId、DefinitionName、InstanceStatus,回填:NodeId 取 Document 里的 nodeId,后两列取所属实例行的 DefinitionName 与 Status。不回填的行在待办查询里看不到,直到所属实例下一次改状态。

状态序号列(ADR-0103):

  • 定义表与实例表(租户与平台,独立库的租户库同样要有)带可空列 StatusOrder(整数:SqlSugar int、EF Core INTEGER / integer),值是状态在生命周期里的序号——定义 Draft 0、Published 1、Disabled 2、Archived 3,实例 Running 1、Suspended 2、Completed 3、Canceled 4、Faulted 5、Terminated 6。按状态排序时对它 ORDER BY;存储每次整行写入时随 Status 一起写(新增、状态变更、迁移、跳转、重试都经整行写入),是存储内部的细节。
  • 可空是为了 InitTables 能给已有行的表加上(RFC-0005:SqlSugar 只在 PostgreSQL 上给非空数值列带缺省值,别的库给已有行的表加非空列会失败);没有单独的索引(按状态排序是对过滤后的行排序,实例按状态过滤已有 Status 列)。
  • 回填(没回填的行按状态排序时位置照数据库的空值规则,下一次整行写入时自愈):只靠 Status 列即可,SQL 写法(表名、列名按应用的命名规则换):
sql
UPDATE WorkflowDefinitionRecord SET StatusOrder = CASE Status WHEN 'Draft' THEN 0 WHEN 'Published' THEN 1 WHEN 'Disabled' THEN 2 WHEN 'Archived' THEN 3 END WHERE StatusOrder IS NULL;
UPDATE WorkflowInstanceRecord SET StatusOrder = CASE Status WHEN 'Running' THEN 1 WHEN 'Suspended' THEN 2 WHEN 'Completed' THEN 3 WHEN 'Canceled' THEN 4 WHEN 'Faulted' THEN 5 WHEN 'Terminated' THEN 6 END WHERE StatusOrder IS NULL;
-- 平台表 PlatformWorkflowDefinitionRecord、PlatformWorkflowInstanceRecord 同样两句

排序用的标题列(ADR-0102):

  • 定义表与实例表(租户与平台)带可空列 Title(varchar(256)),InitTables 照常给已有行的表加上;没有单独的索引(定义每个分区的行少;实例按创建时间、结束时间排序走 (TenantId, CreatedAt)、(TenantId, EndedAt),按标题、状态、定义名排序是对过滤后的行排序)。
  • 回填:定义行 Title = WorkflowSortKeys.Title(displayName 为空取 name),实例行 Title = WorkflowSortKeys.Title(displayName 为空取 definitionName)(都从 Document 取)。没回填的行按标题排序时,空值排在哪头照数据库;存储整体替换一行时写上,下一次保存即自愈。

关键字查询列(ADR-0096、ADR-0099、ADR-0101):

  • 定义行与实例行的 SearchText、书签行的 SearchTitle 与 SearchInstanceText 都是折叠后的值,折叠只做不变文化小写,%、_、[、反斜杠原样保留(ADR-0099 第四节)。
  • 回填:定义行 SearchText = WorkflowKeyword.Join(name, displayName, description);实例行 SearchText = WorkflowKeyword.Join(title, correlationId)(title 取 Document 的 displayName,为空取 definitionName);书签行 SearchTitle = WorkflowKeyword.Fold(Document.payload.title)(没有标题为空),SearchInstanceText = 所属实例行回填后的 SearchText + U+001F + WorkflowKeyword.Fold(definitionName)。折叠用 .NET 的 ToLowerInvariant 加字符替换,SQL 的 lower() 在 SQLite 上只管 ASCII,用应用代码回填。没回填的行不被关键字匹配。

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