ビジネスプロセス実行言語

Webサービスビジネスプロセス実行言語（WS-BPEL）は、一般にBPEL（ビジネスプロセス実行言語）として知られ、Webサービスを使用してビジネスプロセス内のアクションを指定するためのOASIS ^[1]標準実行言語です。BPELのプロセスは、Webサービスインターフェイスのみを使用して情報をエクスポートおよびインポートします。

Web サービスの相互作用は、実行可能なビジネス プロセスと抽象的なビジネス プロセスの 2 つの方法で記述できます。

1. 実行可能なビジネス プロセス:ビジネス インタラクションの参加者の実際の動作をモデル化します。
2. 抽象ビジネス プロセス: 実行を意図していない、部分的に指定されたプロセスです。実行可能プロセスとは異なり、抽象プロセスでは、必要な具体的な運用の詳細の一部が隠される場合があります。抽象プロセスは、観察可能な動作やプロセステンプレートなど、複数の使用例が考えられる記述的な役割を果たします。

WS-BPEL は、実行可能および抽象ビジネス プロセスの両方の仕様を記述する言語を使用して、プロセスの動作をモデル化することを目的としています^[2]。これにより、Web サービスのインタラクション モデルが拡張され、ビジネス トランザクションをサポートできるようになります。また、企業内および企業間の自動プロセス統合の拡張を容易にする相互運用可能な統合モデルも定義します。このモデルは、大規模なプログラミングと小規模なプログラミングには異なる種類の言語が必要である という概念^{[3]から生まれました。}

そのため、 XMLでシリアル化され、大規模なプログラミングを可能にすることを目的としています。

大規模プログラミングと小規模プログラミングの概念は、ビジネス プロセスでよく見られる長時間実行される非同期プロセスの作成における 2 つの側面を区別します。

1. 一般的に、プログラミングとは、プロセスの高レベルの状態遷移の相互作用を指します。BPEL では、この概念を抽象プロセスと呼びます。BPEL 抽象プロセスは、標準化された方法で公開観察可能な一連の動作を表します。抽象プロセスには、メッセージを待機するタイミング、メッセージを送信するタイミング、失敗したトランザクションを補正するタイミングなどの情報が含まれます。
2. 対照的に、小規模なプログラミングでは、短命のプログラム動作を扱います。多くの場合、単一のトランザクションとして実行され、ファイル、データベースなどのローカル ロジックやリソースへのアクセスを伴います。

WS-BPEL の起源は、Web サービス フロー言語(WSFL) とXlangに遡ります。

2001年、IBMとMicrosoftはそれぞれ、WSFL ^[4] ( Web Services Flow Language )とXlang [ ^{5]という、かなり似た「}大規模プログラミング」言語を定義しました。Microsoftはさらに、 XLANG/sと呼ばれるスクリプトバリアントを作成し、後にBizTalk Server内のオーケストレーションサービスの基盤として使用しました。同社は、この言語が「独自のものであり、完全に文書化されていない」ことを明記しました。^[6]

BPMLの登場と普及、 BPMI.orgの成功、 JBossと Intalio Inc.が主導するオープン BPMS 運動の拡大を受けて、IBM と Microsoft はこれらの言語を新しい言語 BPEL4WS に統合することを決定しました。2003 年 4 月、 BEA Systems、IBM、Microsoft、SAP、およびSiebel Systems は、Web Services BPEL Technical Committee を通じて OASIS に BPEL4WS 1.1 を提出し、標準化を求めました。^[7] BPEL4WS は1.0 と 1.1 の両方のバージョンとして登場しましたが、OASIS WS-BPEL 技術委員会は 2004 年 9 月 14 日に^[8]投票を行い、仕様を「WS-BPEL 2.0」と名付けました。 (この名前の変更により、BPEL は「WS-」で始まる他の Web サービス標準の命名規則 (WS-Security に類似) と整合し、BPEL4WS 1.1 と WS-BPEL 2.0 の間で行われた重要な機能強化が考慮されました。) 特定のバージョンについて説明していない場合は、BPEL という名称が一般的に使用されます^{[引用が必要]}。

2007 年 6 月、Active Endpoints、Adobe Systems、BEA、IBM、Oracle、SAP は、BPEL プロセスにおける人間の相互作用をどのように実装するかを記述したBPEL4Peopleおよび WS-HumanTask 仕様を公開しました。 ^{[引用が必要]}

BPEL に関連する当初の設計目標は次の 10 個ありました。

1. Web サービス記述言語(WSDL) 1.1を使用して定義された Web サービス操作を通じて外部エンティティと対話し、WSDL 1.1 を使用して定義された Web サービスとして現れるビジネス プロセスを定義します。この対話は、ポート定義ではなく portType 定義に依存するという意味で「抽象的」です。
2. XMLベースの言語を使用してビジネスプロセスを定義します。プロセスのグラフィカルな表現を定義したり、プロセスに特定の設計方法論を提供したりしないでください。^[9]
3. ビジネス プロセスの外部 (抽象) ビューと内部 (実行可能) ビューの両方で使用される Web サービス オーケストレーション概念のセットを定義します。このようなビジネス プロセスは、通常、他の同様のピア エンティティと対話しながら動作する単一の自律エンティティの動作を定義します。各使用パターン (つまり、抽象ビューと実行可能ビュー) にはいくつかの特殊な拡張が必要になることが認識されていますが、これらの拡張は最小限に抑え、2 つの使用パターンをリンクするインポート/エクスポートや適合性チェックなどの要件に対してテストする必要があります。
4. 階層型とグラフ型の両方の制御方式を提供し、それらを可能な限りシームレスに組み合わせて使用​​できるようにします。これにより、プロセス モデリング空間の断片化が軽減されます。
5. プロセス データと制御フローの定義に必要なデータの簡単な操作のためのデータ操作関数を提供します。
6. アプリケーション メッセージ レベルでインスタンス識別子を定義できるプロセス インスタンスの識別メカニズムをサポートします。インスタンス識別子はパートナーによって定義される必要があり、変更される可能性があります。
7. 基本的なライフサイクル メカニズムとして、プロセス インスタンスの暗黙的な作成と終了をサポートします。ライフサイクル管理を強化するために、将来のリリースで「一時停止」や「再開」などの高度なライフサイクル操作が追加される可能性があります。
8. 長期実行ビジネス プロセスの一部に対する障害回復をサポートするために、補償アクションやスコープ設定などの実証済みの手法に基づいた長期実行トランザクション モデルを定義します。
9. プロセスの分解と組み立てのモデルとして Web サービスを使用します。
10. 可能な限り、Web サービス標準 (承認済みおよび提案済み) に基づいて、構成可能かつモジュール化された方法で構築します。

BPEL はオーケストレーション言語であり、振り付け言語ではありません。オーケストレーションと振り付けの主な違いは、実行可能性と制御です。オーケストレーションは、他のシステムとのメッセージ交換を伴う実行可能なプロセスを指定します。メッセージ交換シーケンスは、オーケストレーション設計者によって制御されます。振り付けは、ピアツーピアの相互作用のプロトコルを指定します。たとえば、相互運用性を保証する目的で交換されるメッセージの正当なシーケンスを定義します。このようなプロトコルは、さまざまな実現 (それに準拠するプロセス) を可能にするため、直接実行できません。振り付けは、関係する各ピアのオーケストレーション (たとえば、BPEL プロセスの形式) を記述することで実現できます。オーケストレーションと振り付けの区別は、類推に基づいています。オーケストレーションは、分散システム (多くのプレーヤーで構成されるオーケストラ) の動作を (指揮者によって) 集中制御することを指しますが、振り付けは、ルール (振り付け) に従って動作するが集中制御のない分散システム (ダンス チーム) を指します。

BPEL は、最新のビジネス プロセスに重点を置いており、WSFL と XLANG の歴史を踏まえて、外部通信メカニズムとして Web サービスを採用しました。そのため、BPEL のメッセージング機能は、送信メッセージと受信メッセージを記述するために Web サービス記述言語 (WSDL) 1.1 を使用しています。

BPEL プログラミング言語は、メッセージの送受信を可能にする機能の提供に加えて、次の機能もサポートします。

• プロパティベースのメッセージ相関メカニズム
• XML および WSDL 型変数
• 複数の言語で式やクエリを記述できる拡張可能な言語プラグイン モデル: BPEL はデフォルトでXPath 1.0 をサポートします。
• if-then-elseif-else、while、sequence（コマンドを順番に実行できるようにする）、flow（コマンドを並列に実行できるようにする）などの構造化プログラミング構造
• ローカル変数、障害ハンドラ、補償ハンドラ、イベントハンドラを使用してロジックをカプセル化できるようにするスコープシステム
• 変数への同時アクセスを制御するためのシリアル化されたスコープ。

OASIS 技術委員会が範囲外と決定したため、WS-BPEL には標準的なグラフィカル表記法はありません。一部のベンダーは独自の表記法を考案しています。これらの表記法は、BPEL のほとんどの構成要素がブロック構造になっているという事実 (sequence、while、pick、scope など) を利用しています。この機能により、Nassi-Shneiderman 図を彷彿とさせるスタイルのstructograms形式で、BPEL プロセス記述を直接視覚的に表現できます。

BPEL プロセス記述をキャプチャするためのグラフィカル フロントエンドとして、大幅に異なるビジネス プロセス モデリング言語、つまりBusiness Process Model and Notation (BPMN) を使用することを提案する人もいます。このアプローチの実現可能性を示す例として、BPMN 仕様には、BPMN から BPEL 1.1 への非公式で部分的なマッピング^[10]が含まれています。BPMN から BPEL へのより詳細なマッピングは、BPMN2BPEL ^{[11]と呼ばれるオープン ソース ツールを含む、いくつかのツールに実装されています。ただし、これらのツールの開発により、BPMN と BPEL の基本的な違いが明らかになり、BPMN モデルから}人間が読めるBPEL コードを生成することが非常に困難になり、場合によっては不可能になっています。さらに困難なのは、BPMN から BPEL へのラウンド トリップ エンジニアリングの問題です。これは、BPMN ダイアグラムから BPEL コードを生成し、元の BPMN モデルと生成された BPEL コードを同期させておくことです。つまり、一方に加えた変更が他方にも伝播されるということです。^[要出典]

BPEL の「if-then-elseif-else」や「while」などの制御構造や変数操作機能は、ロジックを提供するために「小規模プログラミング」言語の使用に依存しています。すべての BPEL 実装は、デフォルト言語として XPath 1.0 をサポートする必要があります。しかし、BPEL の設計では、システム ビルダーが他の言語も使用できるように拡張性を考慮しています。BPELJ ^{[12]は、JSR 207 [13]}に関連する取り組みであり、BPEL 内で Java を「小規模プログラミング」言語として機能させる可能性があります。

分散ビジネス アプリケーションでWeb サービスが広く受け入れられているにもかかわらず、人間によるやり取りが欠如していることが、多くの現実のビジネス プロセスにとって大きなギャップとなっていました。

このギャップを埋めるために、BPEL4People は BPEL をWeb サービスのオーケストレーションだけでなく、ロールベースの人間の活動のオーケストレーションにも拡張しました。

ビジネスプロセスのコンテキスト内BPEL4People

• 役割に基づいた人々の交流をサポートする
• ユーザーに一般的な人間の役割を割り当てる手段を提供する
• タスクの所有権を特定の人にのみ委任するように注意する
• シナリオをサポートする
  • 4つの目シナリオ
  • 指名
  • エスカレーション
  • 連鎖実行

BPEL を拡張して、独立した構文とセマンティクスを追加します。

WS -HumanTask仕様では、ヒューマン タスクと通知の定義が導入されており、そのプロパティ、動作、ヒューマン タスクの操作に使用される一連の操作が含まれます。サービス対応ヒューマン タスクの自律性とライフ サイクルを相互運用可能な方法で制御するために、調整プロトコルが導入されています。

BPEL4People仕様では、WS-BPEL における人間の相互作用を第一級の対象として扱う WS-BPEL 拡張が導入されています。この拡張では、人間のタスクを実装として使用する新しいタイプの基本アクティビティが定義され、プロセスにローカルなタスクを指定したり、プロセス定義の外部で定義されたタスクを使用したりできます。この拡張は、WS-HumanTask 仕様に基づいています。

バージョン 2.0 では、いくつかの変更と新機能が導入されました。

• 新しいアクティビティ タイプ: repeatUntil、validate、forEach (並列および順次)、rethrow、extensionActivity、compensateScope
• アクティビティの名前が変更されました: switch/case は if/else に、terminate は exit に名前が変更されました
• 終了の明示的な動作を提供するために、スコープアクティビティに終了ハンドラが追加されました。
• 変数の初期化
• 変数変換のための XSLT (新しい XPath 拡張関数 bpws:doXslTransform)
• 変数データへのXPathアクセス（XPath変数構文$variable[.part]/location）
• Web サービス アクティビティの XML スキーマ変数 (WS-I doc/lit スタイルのサービス インタラクション用)
• ローカルに宣言された messageExchange (受信アクティビティと返信アクティビティの内部相関)
• 抽象プロセスの明確化（構文と意味論）
• 各アクティビティで式言語のオーバーライドを有効にする

• BPEL4人
• BPELスクリプト
• ビジネスプロセスモデルと表記法
• ビジネスプロセスモデリング
• BPELエンジンのリスト
• Webサービス会話言語
• ワークフロー
• WS-CDL
• XMLプロセス定義言語
• もう一つのワークフロー言語

BPEL 2.0 に関する書籍

• ビジネス開発者のための SOA: 概念、BPEL、およびSCA。ISBN 978-1-58347-065-7