一、流程定义：业务逻辑的数字化载体

流程定义是工作流引擎的核心数据结构，采用JSON格式存储业务逻辑的完整描述。其设计遵循分层架构原则，包含六大核心模块：

基础属性层
定义流程唯一标识（processId）、版本号（version）、启动权限（startPermission）等元数据。示例配置如下：
```
{
"processId": "order_approval",
"version": "1.0",
"startPermission": "role:manager"
}
```
节点拓扑层
通过节点数组（nodes）和流转数组（transitions）构建有向无环图（DAG）。节点类型包含：
- 任务节点（TaskNode）：执行具体业务逻辑
- 网关节点（GatewayNode）：实现条件分支控制
- 容器节点（ContainerNode）：支持子流程嵌套

数据模型层
流程变量定义采用键值对结构，支持JUEL表达式动态解析：

"variables": [
{
 "name": "approvalAmount",
 "type": "decimal",
 "defaultValue": "${order.totalAmount * 1.1}"
}
]

可视化层
定义节点坐标（x,y）、颜色、连线样式等UI属性，实现流程图与业务逻辑的同步渲染。

二、节点体系：流程执行的原子单元

FreeFlow提供五种标准节点类型，支持通过扩展接口实现自定义节点：

1. 任务节点（TaskNode）

基础执行单元，支持三种任务分配策略：

固定分配：指定具体执行人
角色分配：匹配组织架构中的角色
表达式分配：通过JUEL表达式动态计算

任务状态机包含：待领取→执行中→已完成→已取消四种状态转换。

2. 网关节点（GatewayNode）

实现流程分支控制，包含三种标准类型：

排他网关（Exclusive）：基于条件表达式选择唯一路径
并行网关（Parallel）：同时激活所有后续分支
包容网关（Inclusive）：满足条件的分支均被激活

3. 阶段节点（PhaseNode）

容器型节点，支持嵌套其他节点形成层级结构。典型应用场景：

将复杂流程拆分为多个可管理阶段
实现阶段级事务控制（如某阶段失败自动回滚）
配置阶段级超时提醒规则

4. 子流程节点（SubProcessNode）

支持三种调用模式：

同步调用：主流程等待子流程完成
异步调用：主流程继续执行，子流程后台运行
回调模式：子流程完成后触发主流程回调

5. 独立子流程节点（IsolatedSubProcessNode）

创建与主流程完全隔离的执行环境，适用于：

需要独立变量作用域的场景
跨系统流程集成的隔离需求
资源消耗较大的长流程隔离

三、流转控制：业务规则的动态执行

流转定义通过有向边（Transition）连接节点，支持三种控制模式：

顺序流转
基础线性执行，配置示例：

{
"source": "node1",
"target": "node2",
"condition": null
}

条件流转
基于JUEL表达式实现动态路由：

{
"source": "approval_node",
"target": "auto_reject",
"condition": "${approvalAmount > 10000}"
}

异常流转
定义异常处理路径，支持捕获特定异常类型：

{
"source": "payment_node",
"target": "retry_handler",
"exceptionType": "PaymentTimeoutException"
}

四、变量管理：数据驱动的流程控制

流程变量系统采用三级作用域模型：

流程级变量
整个流程实例共享，生命周期贯穿流程始终。示例：
```
{
"name": "global_counter",
"type": "integer",
"scope": "PROCESS"
}
```
节点级变量
仅当前节点可见，适用于节点内部计算：
```
{
"name": "local_temp",
"type": "string",
"scope": "NODE"
}
```
任务级变量
绑定到具体任务实例，支持任务个性化处理：
```
{
"name": "assignee_comment",
"type": "text",
"scope": "TASK"
}
```

变量操作支持两种模式：

声明式定义：在流程定义中预设变量结构
动态注入：通过API在运行时添加变量

五、最佳实践：复杂场景解决方案

1. 动态流程分支

通过网关节点+变量条件实现动态路由：

// 条件表达式示例
boolean isVip = (Boolean) context.getVariable("isVip");
return isVip ? "vip_path" : "normal_path";

2. 嵌套子流程管理

采用阶段节点封装子流程调用，实现：

统一的事务边界
集中的异常处理
简化的流程图展示

3. 异步任务处理

结合消息队列实现耗时任务异步化：

创建异步任务节点
配置消息队列连接参数
设置任务完成回调地址

4. 流程版本控制

通过版本号机制实现：

新旧流程并行运行
灰度发布支持
历史实例兼容处理

六、监控与运维体系

运行时监控
提供流程实例状态查询、节点执行日志、任务堆栈跟踪等功能。
性能分析
记录节点执行耗时、资源消耗等指标，支持生成性能报告。
异常处理
内置死信队列（DLQ）机制处理失败任务，支持自定义重试策略。
管理API
提供流程挂起、恢复、终止等运维操作接口，示例：
```java
// 挂起流程实例
workflowClient.suspendProcess(“order_123”);

// 跳过失败节点
workflowClient.skipNode(“order_123”, “payment_node”);
```

FreeFlow工作流引擎通过模块化设计实现了业务逻辑与执行控制的分离，其灵活的节点体系和强大的流转控制能力，可满足从简单审批到复杂业务编排的各种场景需求。开发者通过掌握本文介绍的核心概念与实现原理，能够快速构建出稳定高效的企业级工作流应用。

FreeFlow工作流引擎技术详解与实践指南