前言
写过工作流都会遇到这样的难题，希望流程的设计可以类似钉钉一样简单明了，而不是超级不有好的bpmn设计器，上网大概搜了一下实现方案，前端仿钉钉设计器一大堆，例如wflow，smart-flow-design，参照这些源码前端设计器不成问题

问题在于这样的设计器数据是json格式，不符合bpmn协议，就无法和activiti，flowable等工作流直接对接

如果自己开发工作流引擎，但开发成本肯定比较大，所以还是希望能实现自定义的json和xml可以转换

方案
转换这个活可以前端干，也可以后端干，如果前端干可以使用bpmn-moddle，bpmn.js就是使用它生成的xml，但大概看了一下发现文档稀缺，使用很起来很难

最终决定使用java转换，因为发现activiti包中的BpmnModel可以很轻松画出xml，而且基本不用看文档，.方法名基本就能和bpmn协议对上号

json协议
前后端使用json来表达流程设计，那一定要订一套自己的协议，大概按照smart-flow-design写一个简版的

smart-flow-design
{
"id": "节点id",
"name": "节点名称",
"type": "申请节点/审核节点/分支节点/抄送节点",
"next": "下一节点",
"exclusive": [// 排他条件

{
  // 条件
  "condition": "条件表达式",
  //分支节点内部流程
  "process": {}
}

],
// 委派人
"assignee": {

"users": [],
"multiMode": "会签/顺序审批"

},
// 表单权限
"formPerms": [

{
  "key": "字段key",
  "perm": "权限类型 编辑/只读/隐藏",
  "required": true
}

]
}
节点类型简单实现几个：申请节点/审核节点/分支节点/抄送节点

通过next指向下一节点，实现一个链表结构

如一个简单的流程设计如下

简单工作流
对应的json数据如下

{
"id": "1",
"name": "申请节点",
"type": "ROOT",
"next": {

"id": "2",
"name": "审批节点",
"type": "APPROVAL",
"next": {
  "id": "3",
  "name": "抄送节点",
  "type": "CC"
}

}
}
带分支的设计如下

分支工作流

对应的json:

{
"id": "1",
"name": "申请节点",
"type": "ROOT",
"next": {

"id": "2",
"name": "条件节点",
"type": "EXCLUSIVE",
"exclusive": [
  {
    "condition": "amount>=100"
  },
  {
    "condition": "amount<100",
    "process": {
      "id": "4",
      "name": "审批人1",
      "type": "APPROVAL",
      "next": null
    }
  }
],
"next": {
  "id": "3",
  "name": "审批人2",
  "type": "APPROVAL"
}

}
}
基本上这个json数据结构就足够标识很多场景了，分支条件可以自己再写复杂一点，如果需要扩展新增属性即可

java
java 创建一些实体来接受json，很简单就不详细写了，大概如下

@Data
public class ProcessNode {

@ApiModelProperty(value = "节点ID")
private String id;

@ApiModelProperty(value = "节点名称")
private String name;

@ApiModelProperty(value = "节点类型")
private String type;

@ApiModelProperty(value = "下一节点")
private ProcessNode next;

@ApiModelProperty(value = "分支")
private List<ExclusiveBranch> exclusive;

@ApiModelProperty(value = "委托人")
private Assignee assignee;

@ApiModelProperty(value = "表单权限")
private List<FormPerm> formPerms;

}

@Data
public class ExclusiveBranch {

@ApiModelProperty(value = "id")
private String id;
@ApiModelProperty(value = "分支条件")
private String condition;
@ApiModelProperty(value = "分支内部流程")
private ProcessNode process;

}

@Data
public class Assignee {

@ApiModelProperty(value = "委托人列表")
private List<String> users;
@ApiModelProperty(value = "多人审批方式")
private String multiMode;

}
在controller使用@RequestBody接受一下前端传来的json即可

转BPMN
接下来就把这个java实体转成xml，引入今天的主角：BpmnModel

引入依赖

<dependency>

<groupId>org.activiti</groupId>
<artifactId>activiti-bpmn-model</artifactId>
<version>7.1.0.M1</version>

</dependency>
即可开始使用BpmnModel开始绘制bpmn协议的工作流

初始化
首先准备工作流

BpmnModel model = new BpmnModel();
Process process = new Process();
model.addProcess(process);
process.setId("Process_"+UUID.randomUUID());
process.setExecutable(true);
其中process就相当于我们的图纸，后续工作就是往这个图纸上画节点和线

绘制开始结束
由于json协议中不包含开始结束节点，所以首先要绘制出两个节点

开始节点

// 新建开始节点
StartEvent startEvent = new StartEvent();
startEvent.setId("_start");
// 绘制到图纸
process.addFlowElement(startEvent)
结束节点

// 新建结束节点
EndEvent endEvent = new EndEvent();
endEvent.setId("_end");
// 绘制到图纸
process.addFlowElement(endEvent)
到此两个节点就画出来了，但是还没有任何线

绘制bpmn
接下来就根据json的节点来绘制bpmn节点，同时还要考虑线的绘制节点的连接线

json协议中是next指向下一节点，所以绘制节点的方法一定是要使用递归的画法，为了处理画线问题，可以在绘制方法中添加两个参数preId(上一节点ID)和endId(结束节点ID)

这样逻辑为如下：

绘制bpmn节点
绘制上一节点与当前节点的连线
如果有next，递归绘制下一节点
如果没有next，绘制当前节点与结束节点的连接线
考虑到上一根线可能有条件，所以再加入参数preExpression(上一根线的条件)，最终方法如下

/**

  • 绘制节点
  • @param process bpmn process 图纸
  • @param node json的节点
  • @param preId 上一节点id
  • @param endId 结束节点
  • @param preExpression 上一节点表达式
    */

public void drawNode(Process process, ProcessNode node, String preId, String endId, String preExpression) {

// 根据type绘制不同种类的节点
Inout inout = drawNodeByType(process, node);
// 绘制前一根线
process.addFlowElement(createSequenceFlow(preId, inout.getIn(), preExpression));
if (node.getNext() == null) {
    // 没有下一步，绘制指向结束的线
    process.addFlowElement(createSequenceFlow(inout.getOut(), endId, null));
} else {
    // 有下一步，递归绘制下一个节点
    drawNode(process, node.getNext(), inout.getOut(), endId, null);
}

}
其中drawNodeByType(process, node)方法根据不同的种类画不通过的节点，反回是一个Inout

@Data
@AllArgsConstructor
public class Inout {

private String in;
private String out;

}
代表进入节点的id和出节点的id，这是因为json的节点和bpmn的节点不是一一对应的，普通的审核节点，in和out都是审核节点id，而如果是分支节点，in代表分支的开始网关id，out代表分支结束网关的id，接下来分别以两种节点类型举例来实现

/**

  • 绘制不同种类节点
  • @param process
  • @param node
  • @return
    */

private Inout drawNodeByType(Process process, ProcessNode node) {

if (node.getType().equals("审核节点")) {
    return drawAuditNode(process, node);
} else if (node.getType().equals("分支节点")) {
    return drawExclusiveNode(process, node);
} else {
    throw new IllegalArgumentException();
}

}
审核节点
/**

  • 绘制审核节点
  • @param process
  • @param node
  • @return
    */

private Inout drawAuditNode(Process process, ProcessNode node) {

// 绘制节点
String id = "Node_"+UUID.randomUUID();
UserTask userTask = new UserTask();
userTask.setId(id);
userTask.setName(node.getName());
// 设置多实例
userTask.setAssignee("${user}");
MultiInstanceLoopCharacteristics multiInstanceLoopCharacteristics = new MultiInstanceLoopCharacteristics();
if (node.getAssignee().getMultiMode().equals("顺序审批")) {
    multiInstanceLoopCharacteristics.setSequential(true);
}
multiInstanceLoopCharacteristics.setElementVariable("user");
// 完成条件
multiInstanceLoopCharacteristics.setCompletionCondition("${nrOfInstances == nrOfCompletedInstances}");
multiInstanceLoopCharacteristics.setInputDataItem("${users}");
userTask.setLoopCharacteristics(multiInstanceLoopCharacteristics);
// 保存json节点配置到扩展属性
Map<String, Object> extensions = new HashMap<>();
extensions.put("node", node);
BpmnUtil.addExtensionProperty(userTask, extensions);
// 只有一个节点，in&out相同
return new Inout(id, id);

}
分支节点
/**

  • 绘制分支节点
  • @param process
  • @param node
  • @return
    */

private Inout drawExclusiveNode(Process process, ProcessNode node) {

// 开始网关
String startId = "Exclusive_"+UUID.randomUUID();
ExclusiveGateway startGateway = new ExclusiveGateway();
startGateway.setId(startId);
process.addFlowElement(startGateway);
// 结束网关
String endId = "Exclusive_"+UUID.randomUUID();
ExclusiveGateway endGateway = new ExclusiveGateway();
endGateway.setId(endId);
process.addFlowElement(endGateway);
// 绘制分支
List<ExclusiveBranch> branches = node.getExclusive();
for (ExclusiveBranch branch : branches) {
    String expression = branch.getCondition();
    if (branch.getProcess()==null) {
        // 没有子流程，直接绘制结束线
        process.addFlowElement(createSequenceFlow(startId, endId, expression));
    } else {
        // 有子流程，递归绘制子流程
        drawNode(process, branch.getProcess(), startId, endId, expression);
    }
}
// int和out不一样
return new Inout(startId, endId);

}
注意：绘制分支时如果有子流程，又回调用了drawNode，这是preId为开始网关id，endId是结束网关id，并且携带了表达式

其他类型的节点都类似，很简单，不写了

bpmn绘制完了，如果使用activiti就可以直接部署BpmnModel对象了

Deployment deployment = repositoryService

    .createDeployment()
    .addBpmnModel("test", bpmnModel)
    .deploy();

自动布局
如果要转换xml，上面的bpmnModel只有节点和线，并没有布局，可以使用第三方轻松布局

<dependency>

<groupId>org.activiti</groupId>
<artifactId>activiti-bpmn-layout</artifactId>
<version>7.1.0.M1</version>
<scope>compile</scope>

</dependency>
代码一行就够了

// 四.自动布局
new BpmnAutoLayout(bpmnModel).execute();
转xml
如果想把BpmnModel转换为xml，也很简单，引入依赖

<dependency>

<groupId>org.activiti</groupId>
<artifactId>activiti-bpmn-converter</artifactId>
<version>7.1.0.M1</version>

</dependency>
转换代码

// 五.转xml
BpmnXMLConverter bpmnXMLConverter=new BpmnXMLConverter();
byte[] convertToXML = bpmnXMLConverter.convertToXML(bpmnModel);
String xml=new String(convertToXML);
xml = xml.replaceAll("<","<").replaceAll(">",">");
最终
贴一下完整实例代码(代码只是简版，只为提供思路

/**

  • @Author pq
  • @Date 2022/10/20 10:58
  • @Description
    */

@SuppressWarnings("ALL")
public class BpmnConvert {

public String toBpmn(ProcessNode node) {
    // 一.准备工作
    BpmnModel bpmnModel = new BpmnModel();
    Process process = new Process(); // 相当于图纸
    bpmnModel.addProcess(process);
    process.setId("Process_"+UUID.randomUUID());
    process.setExecutable(true);
    // 二.开始结束节点
    StartEvent startEvent = new StartEvent();// 新建开始节点
    startEvent.setId("_start");
    process.addFlowElement(startEvent);// 绘制到图纸
    EndEvent endEvent = new EndEvent(); // 新建结束节点
    endEvent.setId("_end");// 绘制到图纸
    process.addFlowElement(endEvent);
    // 三.递归绘制节点
    drawNode(process, node, "_start", "_end", null);
    // 四.自动布局
    new BpmnAutoLayout(bpmnModel).execute();
    // 五.转xml
    BpmnXMLConverter bpmnXMLConverter=new BpmnXMLConverter();
    byte[] convertToXML = bpmnXMLConverter.convertToXML(bpmnModel);
    String xml=new String(convertToXML);
    xml = xml.replaceAll("&lt;","<").replaceAll("&gt;",">");
    return xml;
}

/**
 * 绘制节点
 * @param process bpmn process 图纸
 * @param node    json的节点
 * @param preId   上一节点id
 * @param endId   结束节点
 * @param preExpression 上一节点表达式
 */
public void drawNode(Process process, ProcessNode node, String preId, String endId, String preExpression) {
    // 根据type绘制不同种类的节点
    Inout inout = drawNodeByType(process, node);
    // 绘制前一根线
    process.addFlowElement(createSequenceFlow(preId, inout.getIn(), preExpression));
    if (node.getNext() == null) {
        // 没有下一步, 绘制指向结束的线
        process.addFlowElement(createSequenceFlow(inout.getOut(), endId, null));
    } else {
        // 有下一步, 递归绘制下一个节点
        drawNode(process, node.getNext(), inout.getOut(), endId, null);
    }
}

/**
 * 绘制不同种类节点
 * @param process
 * @param node
 * @return
 */
private Inout drawNodeByType(Process process, ProcessNode node) {
    if (node.getType().equals("审核节点")) {
        return drawAuditNode(process, node);
    } else if (node.getType().equals("分支节点")) {
        return drawExclusiveNode(process, node);
    } else {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}

/**
 * 绘制审核节点
 * @param process
 * @param node
 * @return
 */
private Inout drawAuditNode(Process process, ProcessNode node) {
    // 绘制节点
    String id = "Node_"+UUID.randomUUID();
    UserTask userTask = new UserTask();
    userTask.setId(id);
    userTask.setName(node.getName());
    // 设置多实例
    userTask.setAssignee("${user}");
    MultiInstanceLoopCharacteristics multiInstanceLoopCharacteristics = new MultiInstanceLoopCharacteristics();
    if (node.getAssignee().getMultiMode().equals("顺序审批")) {
        multiInstanceLoopCharacteristics.setSequential(true);
    }
    multiInstanceLoopCharacteristics.setElementVariable("user");
    // 完成条件
    multiInstanceLoopCharacteristics.setCompletionCondition("${nrOfInstances == nrOfCompletedInstances}");
    multiInstanceLoopCharacteristics.setInputDataItem("${users}");
    userTask.setLoopCharacteristics(multiInstanceLoopCharacteristics);
    // 保存json节点配置到扩展属性
    Map<String, Object> extensions = new HashMap<>();
    extensions.put("node", node);
    BpmnUtil.addExtensionProperty(userTask, extensions);
    return new Inout(id, id);
}

/**
 * 绘制分支节点
 * @param process
 * @param node
 * @return
 */
private Inout drawExclusiveNode(Process process, ProcessNode node) {
    // 开始网关
    String startId = "Exclusive_"+UUID.randomUUID();
    ExclusiveGateway startGateway = new ExclusiveGateway();
    startGateway.setId(startId);
    process.addFlowElement(startGateway);
    // 结束网关
    String endId = "Exclusive_"+UUID.randomUUID();
    ExclusiveGateway endGateway = new ExclusiveGateway();
    endGateway.setId(endId);
    process.addFlowElement(endGateway);
    // 绘制分支
    List<ExclusiveBranch> branches = node.getExclusive();
    for (ExclusiveBranch branch : branches) {
        String expression = branch.getCondition();
        if (branch.getProcess()==null) {
            // 没有子流程，直接绘制结束线
            process.addFlowElement(createSequenceFlow(startId, endId, expression));
        } else {
            // 有子流程，递归绘制子流程
            drawNode(process, branch.getProcess(), startId, endId, expression);
        }
    }
    // int和out不一样
    return new Inout(startId, endId);
}

/**
 * 创建连线
 * @param from
 * @param to
 * @return
 */
public SequenceFlow createSequenceFlow(String from, String to, String conditionExpression) {
    SequenceFlow flow = new SequenceFlow();
    flow.setId(from + "-" + to);
    flow.setSourceRef(from);
    flow.setTargetRef(to);
    if (conditionExpression != null) {
        flow.setConditionExpression(conditionExpression);
    }
    return flow;
}

}
核心代码真的没几行，细节自己完善即可

我自己做了个相对复杂的json，转换为xml最终在bpmn.js展示效果如下

bpmn.js
功能都没大问题，就是自动布局的线有点扭曲

作者：pq217
链接：https://www.jianshu.com/p/238e41270923

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