Dino Esposito
Solid Quality Learning

適用于：
Microsoft Windows Workflow Foundation
Microsoft Windows Vista

摘要：對(duì)于需要為 Microsoft .NET 平臺(tái)創(chuàng)建工作流驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)人員而言，本文將介紹他們感興趣的 Microsoft Windows Workflow Foundation 技術(shù)和功能。

注本文撰寫的對(duì)象為 Windows Workflow Foundation beta 1。請(qǐng)注意，在該技術(shù)的最終版本問(wèn)世之前，內(nèi)容上很可能會(huì)發(fā)生更改。

本頁(yè)內(nèi)容

有關(guān)向 Windows 平臺(tái)添加工作流支持的初步知識(shí)
創(chuàng)建第一個(gè)工作流
接收和使用數(shù)據(jù)
工作流運(yùn)行庫(kù)
工作流和活動(dòng)
開(kāi)發(fā)自定義活動(dòng)
計(jì)劃更現(xiàn)實(shí)的工作流
小結(jié)

有關(guān)向 Windows 平臺(tái)添加工作流支持的初步知識(shí)

Microsoft Windows Workflow Foundation (WWF) 是一個(gè)可擴(kuò)展框架，用于在 Windows 平臺(tái)上開(kāi)發(fā)工作流解決方案。作為即將問(wèn)世的 Microsoft WinFX 的組成部分，Windows Workflow Foundation 同時(shí)提供了 API 和一些工具，用于開(kāi)發(fā)和執(zhí)行基于工作流的應(yīng)用程序。Windows Workflow Foundation 提供單個(gè)統(tǒng)一的模型，以便創(chuàng)建跨越多個(gè)類別應(yīng)用程序的端到端解決方案，包括人力工作流和系統(tǒng)工作流。

Windows Workflow Foundation 是一個(gè)廣泛且通用的工作流框架，并且從下到上、在每個(gè)級(jí)別都針對(duì)可擴(kuò)展性進(jìn)行了設(shè)計(jì)。基于 Windows Workflow Foundation 的解決方案，由得到 Microsoft .NET 代碼支持且在宿主應(yīng)用程序中運(yùn)行的互連組件組成。就像在定制的環(huán)境中以可視方式創(chuàng)建 Web 頁(yè)一樣，您需要在可視設(shè)計(jì)器中制訂特定工作流的步驟，并且添加代碼隱藏工作流組件以實(shí)現(xiàn)規(guī)則并定義業(yè)務(wù)過(guò)程。

Windows Workflow Foundation 提供一個(gè)工作流引擎、一個(gè) .NET 托管 API、運(yùn)行庫(kù)服務(wù)以及與 Microsoft Visual Studio 2005 集成的可視化設(shè)計(jì)器和調(diào)試器。可使用 Windows Workflow Foundation 來(lái)生成并執(zhí)行同時(shí)跨越客戶端和服務(wù)器的工作流，以及可在所有類型的 .NET 應(yīng)用程序內(nèi)部執(zhí)行的工作流。

本文通過(guò)幾個(gè)循序漸進(jìn)的示例對(duì) Windows Workflow Foundation 的進(jìn)行了流暢的簡(jiǎn)介，并且說(shuō)明它的工作方式。

工作流 是以活動(dòng)示意圖形式定義的人力或系統(tǒng)過(guò)程模型。活動(dòng) 是工作流中的一個(gè)步驟，并且是工作流的執(zhí)行、重用和創(chuàng)作單位?；顒?dòng)示意圖表達(dá)規(guī)則、操作、狀態(tài)以及它們的關(guān)系。Windows Workflow Foundation 工作流通過(guò)安排活動(dòng)而設(shè)計(jì)，然后它編譯為 .NET 程序集，且在工作流運(yùn)行庫(kù)和公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù) (CLR) 中執(zhí)行。

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創(chuàng)建第一個(gè)工作流

Windows Workflow Foundation 主要由 .NET 驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行庫(kù)環(huán)境組成，該環(huán)境處理在 Visual Studio 設(shè)計(jì)器中設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的特殊對(duì)象。Microsoft .NET Framework 2.0 是支持 Windows Workflow Foundation 所必需的。單獨(dú)的安裝程序包為 Visual Studio 2005 添加了 Windows Workflow Foundation 設(shè)計(jì)器和項(xiàng)目模板支持。一旦安裝，就會(huì)向 Visual Studio 2005 中的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目列表中添加一個(gè)全新的節(jié)點(diǎn)，如圖 1 所示。

您可以在各種選項(xiàng)中進(jìn)行選擇，其中每個(gè)選項(xiàng)都標(biāo)識(shí)了特定類型的工作流應(yīng)用程序。表 1 顯示工作流項(xiàng)目模板的不完全列表。

Windows Workflow Foundation 支持兩種基本工作流樣式：順序工作流和狀態(tài)機(jī)工作流。

順序工作流 非常適合以下類型的操作，即該操作由依次執(zhí)行直至最后一個(gè)活動(dòng)完成的步驟的管線表示。但是，順序工作流的執(zhí)行并非完全是順序的。它們?nèi)匀豢梢越邮胀獠渴录蛘邌?dòng)并行任務(wù)，在這種情況下，確切的執(zhí)行順序可能有所不同。

狀態(tài)機(jī)工作流 由一組狀態(tài)、轉(zhuǎn)換和操作組成。首先，將一個(gè)狀態(tài)表示為起始狀態(tài)，然后，基于事件執(zhí)行向另一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。狀態(tài)機(jī)工作流可以具有確定工作流結(jié)束的最終狀態(tài)。

讓我們假設(shè)您選擇并創(chuàng)建了一個(gè)新的順序工作流控制臺(tái)應(yīng)用程序項(xiàng)目。Visual Studio 2005 解決方案資源管理器將包含兩個(gè)文件 — workflow1.cs 以及最初從視圖中隱藏的 workflow1.designer.cs。這兩個(gè)文件表示創(chuàng)建的工作流。Windows Workflow Foundation 工作流包含工作流模型文件和一個(gè)代碼文件類。workflow1.cs 類是可在其中寫入您自己的工作流業(yè)務(wù)邏輯的代碼文件類。workflow1.designer.cs 類表示活動(dòng)示意圖的說(shuō)明。該文件由 Visual Studio 2005 按照與 Microsoft Windows Forms 項(xiàng)目中的窗體非常類似的方式自動(dòng)管理。當(dāng)向工作流中添加活動(dòng)時(shí)，Visual Studio 2005 會(huì)用以編程方式生成活動(dòng)示意圖的 Microsoft C# 代碼更新設(shè)計(jì)器類。要繼續(xù)使用 Windows 窗體的類比，那么工作流類似于窗體，而活動(dòng)類似于控件。

我們可以為活動(dòng)布局選擇另一種形式的持久性 — XML 工作流標(biāo)記格式。要嘗試這一方法，可從項(xiàng)目中刪除 workflow1.cs 文件并添加一個(gè)新的工作流項(xiàng)，如圖 2 所示。

現(xiàn)在，項(xiàng)目包含兩個(gè)文件：workflow1.xoml 和 workflow1.xoml.cs。前一個(gè)文件包含表示工作流模型的 XML 工作流標(biāo)記；后一個(gè)文件是一個(gè)代碼文件類，并且包含工作流的源代碼和事件處理程序。如果雙擊 .xoml 文件，會(huì)看到處于運(yùn)行狀態(tài)的可視工作流設(shè)計(jì)器（參見(jiàn)圖 3）。

不存在為工作流模型的序列化選擇標(biāo)記或代碼的運(yùn)行時(shí)暗示 — 一旦該工作流編譯為程序集，它們就是等效的。

工作流應(yīng)用程序是完成工作（例如，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)）的活動(dòng)和管理一組子活動(dòng)的執(zhí)行的復(fù)合活動(dòng)（例如，IfElse 和 While）的混合體。工作流可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的端到端方案，例如文檔審閱、PO 批準(zhǔn)、IT 用戶管理、合作伙伴之間的信息交換、任何種類的向?qū)Щ驑I(yè)務(wù)線應(yīng)用程序。

圖 3 顯示一個(gè)極為簡(jiǎn)單的示例工作流，它只包含一個(gè)活動(dòng) — code1 塊。

Code 塊對(duì)應(yīng)于 Code 類的一個(gè)實(shí)例，并且表示工作流中的一個(gè)活動(dòng)，其行為以用戶定義的代碼表示。后端代碼是通過(guò) Visual Studio 2005 輸入的（只需雙擊設(shè)計(jì)器中的所選元素），這是 ASP.NET 應(yīng)用程序和其他 Visual Studio 2005 項(xiàng)目為人熟悉的編程風(fēng)格。

當(dāng)雙擊該活動(dòng)時(shí)，代碼文件會(huì)打開(kāi)且提供代碼處理程序的存根。

private void code1_ExecuteCode(object sender, EventArgs e)
{
// Some code here
}

當(dāng)工作流運(yùn)行庫(kù)在處理工作流的過(guò)程中開(kāi)始處理指定的活動(dòng)塊時(shí)，在代碼處理程序中鍵入的任何語(yǔ)句都將執(zhí)行。以下代碼只是輸出一條歡迎消息。

private void code1_ExecuteCode(object sender, EventArgs e)
{
Code c = (Code) sender;
Console.WriteLine("Hello, from '{0}'.\nI'm an instance of the {1} class.",
c.ID, c.ToString());
}

除了可視化布局以外，工作流還包含 workflow1.xoml.cs 文件中保存的以下代碼。

using System;
using System.ComponentModel;
using System.ComponentModel.Design;
using System.Collections;
using System.Drawing;
using System.Workflow.ComponentModel.Compiler;
using System.Workflow.ComponentModel.Serialization;
using System.Workflow.ComponentModel;
using System.Workflow.ComponentModel.Design;
using System.Workflow.Runtime;
using System.Workflow.Activities;
using System.Workflow.Activities.Rules;
namespace HelloWorldWorkflow
{
public partial class Workflow1 : SequentialWorkflow
{
private void code1_ExecuteCode(object sender, EventArgs e)
{
Code c = (Code) sender;
Console.WriteLine("Hello, from '{0}'.\nI'm an instance of the {1} class.",
c.ID, c.ToString());
}
}
}

partial 屬性涉及不完全類 — 這是 .NET Framework 2.0 中的一個(gè)新概念。不完全類 是這樣的一種類：它的定義可能覆蓋不同的源文件。每個(gè)源文件都包含一個(gè)有頭有尾的普通類定義，只不過(guò)該定義是不完整的，并且沒(méi)有窮盡該類所需的邏輯。編譯器將把不完全的類定義合并到該類可以編譯的完整定義中。不完全類與面向?qū)ο鬀](méi)有任何關(guān)系；它們是用來(lái)擴(kuò)展項(xiàng)目中類行為的源代碼級(jí)別和受到程序集限制的方式。在 .NET Framework 2.0 中，不完全類是用于防止 Visual Studio 2005 在代碼文件內(nèi)部注入自動(dòng)生成代碼的手段。原始類中缺少的任何綁定代碼都將由運(yùn)行庫(kù)通過(guò)添加不完全類進(jìn)行添加。

工作流只能由 Windows Workflow Foundation 工作流運(yùn)行庫(kù)執(zhí)行，并且工作流運(yùn)行庫(kù)需要外部應(yīng)用程序按照若干個(gè)規(guī)則來(lái)承載它。出于測(cè)試目的，Visual Studio 2005 還向項(xiàng)目中添加了一個(gè) program.cs 文件。該文件是一個(gè)簡(jiǎn)單的控制臺(tái)應(yīng)用程序，如下所示。

class Program
{
static AutoResetEvent waitHandle = new AutoResetEvent(false);
static void Main(string[] args)
{
WorkflowRuntime workflowRuntime = new WorkflowRuntime();
workflowRuntime.StartRuntime();
workflowRuntime.WorkflowCompleted += OnWorkflowCompleted;
Type type = typeof(HelloWorldWorkflow.Workflow1);
workflowRuntime.StartWorkflow(type);
waitHandle.WaitOne();
workflowRuntime.StopRuntime();
// A bit of feedback to the user
Console.WriteLine("");
Console.WriteLine("");
Console.WriteLine("==========================");
Console.WriteLine("Press any key to exit.");
Console.WriteLine("==========================");
Console.ReadLine();
}
static void OnWorkflowCompleted(object sender, WorkflowCompletedEventArgs e)
{
waitHandle.Set();
}
}

正如您在上述代碼中的粗體行中看到的那樣，出于簡(jiǎn)單性的目的，Visual Studio 2005 在該控制臺(tái)應(yīng)用程序中硬編碼工作流類的名稱。要防止控制臺(tái)應(yīng)用程序在完成之后立即退出，您可能需要在 Main 方法的結(jié)尾添加 Console.ReadLine 調(diào)用。此刻，您已經(jīng)做好生成和測(cè)試該工作流的所有準(zhǔn)備：請(qǐng)按 F5 并執(zhí)行。如果一切順利，那么會(huì)看到圖 4 中顯示的輸出。

調(diào)試工作流應(yīng)用程序也很容易。實(shí)際上，需要做的所有工作就是放置斷點(diǎn)。您可以在工作流代碼文件類中的任何位置放置斷點(diǎn)（就像通常對(duì) C# 代碼所做的那樣），或者直接在設(shè)計(jì)器視圖中放置斷點(diǎn)（這確實(shí)非常有趣）。需要選擇希望調(diào)試器介入的活動(dòng)，按 F9 設(shè)置斷點(diǎn)，如圖 5 所示。

一旦代碼流到達(dá)設(shè)置了斷點(diǎn)的活動(dòng)，Visual Studio 2005 就會(huì)將控制權(quán)移交給工作流調(diào)試器（參見(jiàn)圖 6）。從這里開(kāi)始，您可以按照預(yù)期的那樣，在可視化設(shè)計(jì)器中按 F11 單步執(zhí)行代碼和活動(dòng)。

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接收和使用數(shù)據(jù)

讓我們繼續(xù)分析并修改該工作流，以使其在實(shí)例化以后接收和使用數(shù)據(jù)。有兩種在實(shí)例化工作流以后使其接收數(shù)據(jù)的常規(guī)方法：參數(shù)和事件。如果選擇使用參數(shù)，則需要在可視化設(shè)計(jì)器中手動(dòng)定義參數(shù)名稱和類型的列表。如果選擇使用事件，則需要?jiǎng)?chuàng)建并添加一個(gè)自定義活動(dòng)（該活動(dòng)充當(dāng)在工作流模型中的某個(gè)位置介入的外部源），并且傳入一些數(shù)據(jù)。我們將在下文中說(shuō)明基于事件的方法；現(xiàn)在，讓我們重點(diǎn)說(shuō)明一下參數(shù)。

如圖 7 所示，Workflow1 的 Properties 窗格顯示一個(gè) Parameters 集合，您將在設(shè)計(jì)時(shí)用名稱/值對(duì)進(jìn)行填充。

圖 8 顯示正在工作的參數(shù)編輯器。您可以為所需的每個(gè)參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)并指明它的名稱、類型和方向。

參數(shù)的類型可手動(dòng)鍵入，也可從定制的對(duì)象瀏覽器中選擇。在關(guān)閉 Workflow Parameters Editor 對(duì)話框后，立即修改代碼文件以合并剛剛定義的參數(shù)。您通常添加兩個(gè)公共屬性，并且使它們公開(kāi) Parameters 集合的內(nèi)容，如下面的代碼所示。

public partial class Workflow1 : SequentialWorkflow
{
public string UserFirstName
{
get { return (string) Parameters["FirstName"].Value; }
set { Parameters["FirstName"].Value = value; }
}
public string UserLastName
{
get { return (string) Parameters["LastName"].Value; }
set { Parameters["LastName"].Value = value; }
}
:
}

使用公共屬性確實(shí)是一種良好的編程做法，可使代碼變得更加簡(jiǎn)潔明了。它絕不是使用參數(shù)數(shù)據(jù)的要求。直接對(duì)工作流的 Parameters 集合進(jìn)行調(diào)用也是完全可行的。如果用公共屬性包裝參數(shù)，則請(qǐng)隨意選擇屬性的名稱。然而，請(qǐng)記住，C# 中的參數(shù)名是區(qū)分大小寫的。

那么是誰(shuí)實(shí)際上通過(guò)這些參數(shù)提供輸入數(shù)據(jù)呢？完成這一任務(wù)的是宿主應(yīng)用程序。然而，需要注意的是，宿主在初始化時(shí)（此時(shí)，工作流被加載以便執(zhí)行到運(yùn)行庫(kù)容器中）設(shè)置任何參數(shù)。為了稍微詳細(xì)地說(shuō)明這一點(diǎn)，讓我們編寫一個(gè)基于 Windows 窗體的示例宿主應(yīng)用程序。該示例應(yīng)用程序?qū)⑻峁讉€(gè)文本框，以便用戶輸入名字和姓氏（參見(jiàn)圖 9），并且將它們傳遞給工作流代碼處理程序。為了使用這些參數(shù)，讓我們重新編寫代碼處理程序，如下所示。

private void code1_ExecuteCode(object sender, EventArgs e)
{
MessageBox.Show("Welcome, " + UserFirstName + " " + UserLastName);
}

該示例 Windows 窗體宿主應(yīng)用程序中的關(guān)鍵內(nèi)容是附加到 Start Workflow 按鈕的單擊處理程序。

窗體的代碼隱藏類的全部源代碼如下所示。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Reflection;
using System.Workflow.ComponentModel;
using System.Workflow.Runtime;
using System.Workflow.Runtime.Hosting;
namespace WinFormHost
{
public partial class Form1 : Form
{
private WorkflowRuntime _wr = null;
private string _workflowAssembly = "";
private string _workflowTypeName = "";
public Form1()
{
InitializeComponent();
_workflowAssembly = "WorkflowWithParams";
_workflowTypeName = "WorkflowWithParams.Workflow1";
_wr = new WorkflowRuntime();
_wr.StartRuntime();
}
private void btnStartWorkflow_Click(object sender, EventArgs e)
{
string assemblyName = _workflowAssembly;
string typeName = _workflowTypeName;
// Attempt to get type by fully-qualified name
Assembly assembly = Assembly.Load(assemblyName);
Type workflowType = assembly.GetType(typeName);
Dictionary parameters = new Dictionary();
parameters.Add("FirstName", txtFirstName.Text);
parameters.Add("LastName", txtLastName.Text);
// Start the workflow
Guid instanceID = Guid.NewGuid();
_wr.StartWorkflow(workflowType, instanceID, parameters);
}
}
}

要填充參數(shù)集合，需要使用由字符串和對(duì)象組成的基于泛型的字典。項(xiàng)的名稱是字符串，而所包含的值被配置為對(duì)象。需要向該字典中添加像工作流模型中的靜態(tài)參數(shù)一樣多的項(xiàng) — 在此情況下，請(qǐng)?zhí)砑?FirstName 和 LastName。這兩個(gè)參數(shù)獲得在 UI 文本框中鍵入的內(nèi)容。

最后，在創(chuàng)建指定模型的實(shí)例的同時(shí)將執(zhí)行工作流。運(yùn)行庫(kù)對(duì)象上的 StartWorkflow 方法具有多個(gè)重載。代碼中使用的版本接受工作流類型、輸入?yún)?shù)的集合以及系統(tǒng)生成的全局唯一標(biāo)識(shí)符 (GUID)。

對(duì)于每個(gè)進(jìn)程，只需要一個(gè)工作流運(yùn)行庫(kù)實(shí)例；對(duì)于每個(gè) AppDomain，不能有一個(gè)以上的實(shí)例。這里，最需要做的事就是直接在窗體的構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建所需的實(shí)例。同一個(gè)運(yùn)行庫(kù)對(duì)象可以照看多種工作流實(shí)例。運(yùn)行庫(kù)基于實(shí)例的 GUID 來(lái)區(qū)分它們，并且為每個(gè)特定實(shí)例接收私有數(shù)據(jù)。

出于純粹的教學(xué)目的，讓我們?cè)谶@一開(kāi)發(fā)階段迅速觀察一下設(shè)計(jì)器和工作流標(biāo)記代碼。下面是 workflow1.designer.cs 源代碼文件。

public sealed partial class Workflow1 : SequentialWorkflow
{
private void InitializeComponent()
{
ParameterDeclaration FirstName = new ParameterDeclaration();
ParameterDeclaration LastName = new ParameterDeclaration();
this.code1 = new System.Workflow.Activities.Code();
//
// code1
//
this.code1.ID = "code1";
this.code1.ExecuteCode += new System.EventHandler(this.code1_ExecuteCode);
//
// Workflow1
//
this.Activities.Add(this.code1);
this.DynamicUpdateCondition = null;
this.ID = "Workflow1";
FirstName.Direction = System.Workflow.ComponentModel.ParameterDirection.In;
FirstName.Name = "FirstName";
FirstName.Type = typeof(string);
FirstName.Value = null;
LastName.Direction = System.Workflow.ComponentModel.ParameterDirection.In;
LastName.Name = "LastName";
LastName.Type = typeof(string);
LastName.Value = null;
this.Parameters.Add(FirstName);
this.Parameters.Add(LastName);
}
private Code code1;
}

下面是相應(yīng)的工作流標(biāo)記內(nèi)容。

<?Mapping XmlNamespace="ComponentModel"
ClrNamespace="System.Workflow.ComponentModel"
Assembly="System.Workflow.ComponentModel" ?>
<?Mapping XmlNamespace="Compiler" ClrNamespace="System.Workflow.ComponentModel.Compiler"
Assembly="System.Workflow.ComponentModel" ?>
<?Mapping XmlNamespace="Activities" ClrNamespace="System.Workflow.Activities"
Assembly="System.Workflow.Activities" ?>
<?Mapping XmlNamespace="RuleConditions" ClrNamespace="System.Workflow.Activities.Rules"
Assembly="System.Workflow.Activities.Rules" ?>
<SequentialWorkflow x:Class="WorkflowWithParams.Workflow1"
x:CompileWith="Workflow1.xoml.cs"
ID="Workflow1"
xmlns:x="Definition" xmlns="Activities">
<SequentialWorkflow.Parameters>
<wcm:ParameterDeclaration Name="FirstName" Type="System.String" Direction="In"
xmlns:wcm="ComponentModel" />
<wcm:ParameterDeclaration Name="LastName" Type="System.String" Direction="In"
xmlns:wcm="ComponentModel" />
</SequentialWorkflow.Parameters>
<Code ExecuteCode="code1_ExecuteCode" ID="code1" />
</SequentialWorkflow>

請(qǐng)注意，在創(chuàng)建該工作流的實(shí)例以便執(zhí)行時(shí)，必須顯式初始化并傳入 Parameters 集合中靜態(tài)定義的所有參數(shù)。

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工作流運(yùn)行庫(kù)

宿主通過(guò) WorkflowRuntime 類與 Windows Workflow Foundation 交互。請(qǐng)不要被如上所示示例宿主表面上的簡(jiǎn)單性所蒙騙，以至于您注意不到這一要點(diǎn)?？梢宰屗拗髫?fù)責(zé)處理很多附加、關(guān)鍵的方面，例如：創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程以及一個(gè)或多個(gè) AppDomain；按照需要封送 AppDomain 之間的調(diào)用；設(shè)置隔離機(jī)制。出于可伸縮性的原因，宿主可能需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)進(jìn)程來(lái)利用一臺(tái)計(jì)算機(jī)中的多個(gè) CPU，或者在一個(gè)計(jì)算機(jī)場(chǎng)中運(yùn)行大量工作流實(shí)例。

宿主還可以做其他事情。例如，它可以控制在工作流需要長(zhǎng)久等待時(shí)應(yīng)用的策略，偵聽(tīng)特定事件并將它們傳達(dá)給用戶或管理員，設(shè)置超時(shí)并重試每個(gè)工作流，公開(kāi)性能計(jì)數(shù)器，以及寫入日志信息以用于調(diào)試和診斷。

主機(jī)通過(guò)在啟動(dòng)時(shí)向容器注冊(cè)的預(yù)定義和自定義服務(wù)來(lái)完成大多數(shù)附加任務(wù)。示例宿主沒(méi)有做上述任何一件事情，并且僅限于啟動(dòng)工作流實(shí)例。這在很多常見(jiàn)情況下是可以接受的。

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工作流和活動(dòng)

讓我們后退一步，并且在工作流項(xiàng)目處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)分析一下 Visual Studio 2005 工具箱。圖 11 中顯示的工具箱列出了可用來(lái)設(shè)計(jì)步驟的順序及其相互關(guān)系，以便形成工作流模型的活動(dòng)。

表 2 提供每個(gè)活動(dòng)的簡(jiǎn)短說(shuō)明，以及這些活動(dòng)適用于哪些方案。

活動(dòng)表示使用 Windows Workflow Foundation 進(jìn)行工作流編程的聲明性方法。使用活動(dòng)，可在設(shè)計(jì)時(shí)創(chuàng)作工作流模型并將值分配給每個(gè)活動(dòng)的屬性。如果選擇帶有代碼分隔功能的工作流項(xiàng)，則最后的結(jié)果會(huì)作為 XML 標(biāo)記保存到具有 .xoml 擴(kuò)展名的工作流標(biāo)記文件中。否則，創(chuàng)作的模型將作為對(duì)工作流對(duì)象模型的一系列調(diào)用持久保存在設(shè)計(jì)器生成的 C# 或 Visual Basic .NET 類文件中。前一種方法類似于 ASP.NET 頁(yè)，而后一種方法類似于 Windows 窗體應(yīng)用程序所采用的方法。

Visual Studio 2005 隱藏了這兩種方法之間的大多數(shù)差異。您總是以可視方式設(shè)計(jì)工作流，并且 Visual Studio 2005 透明地將您的工作持久保存為兩種不同格式中的一種。如果您選擇采用“僅代碼”解決方案（沒(méi)有 XOML 和代碼分隔），則可調(diào)整設(shè)計(jì)器代碼以使其變得更加靈活一些。例如，可讓它從配置文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取參數(shù)的默認(rèn)值。如果選擇采用工作流標(biāo)記和代碼分隔，則在工作流的代碼及其模型之間產(chǎn)生巧妙的分隔。

是否可以用編程方式修改工作流模型？在設(shè)計(jì)時(shí)，可在 Visual Studio 中以編程方式對(duì)工作流做您可以做的所有事情。在運(yùn)行時(shí)，對(duì)活動(dòng)集合進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新也是可以的，而這為您提供了對(duì)正在運(yùn)行的工作流實(shí)例進(jìn)行更改的能力。動(dòng)態(tài)更改由在設(shè)計(jì)時(shí)未知的業(yè)務(wù)更改激發(fā)，或由首先修改然后完成業(yè)務(wù)過(guò)程的業(yè)務(wù)邏輯需要激發(fā)。在任何情況下，它都應(yīng)該只涉及有限的更改 — 完善而不是重新設(shè)計(jì)。

動(dòng)態(tài)更新適用于應(yīng)用程序上下文中的單個(gè)工作流實(shí)例。同一工作流類型的將來(lái)實(shí)例將不會(huì)受到更改的影響。對(duì)工作流實(shí)例的動(dòng)態(tài)更新可以從工作流實(shí)例本身中進(jìn)行，也可以從您的應(yīng)用程序代碼外部進(jìn)行。

Windows Workflow Foundation 框架支持 Web 服務(wù)互操作性，這包括能夠?qū)⒐ぷ髁髯鳛?Web 服務(wù)向 ASP.NET 客戶端和其他工作流公開(kāi)。Windows Workflow Foundation 支持將工作流作為在 Microsoft IIS 6.0 上運(yùn)行 ASP.NET 的 Web 服務(wù)器或服務(wù)器場(chǎng)上的 ASP.NET Web 服務(wù)公開(kāi)。

Windows Workflow Foundation 框架活動(dòng)集包含 WebServiceReceive 和 WebServiceResponse 活動(dòng)，這使工作流能用作 Web 服務(wù)終結(jié)點(diǎn)。

要想作為 Web 服務(wù)公開(kāi)，工作流必須包含 WebServiceReceive 活動(dòng)，以便從客戶端獲得傳入的調(diào)用?？旖莶藛蚊顚⒐ぷ髁髯鳛?Web 服務(wù)發(fā)布，如圖 12 所示。

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開(kāi)發(fā)自定義活動(dòng)

Windows Workflow Foundation 中可擴(kuò)展性的要點(diǎn)是創(chuàng)建自定義活動(dòng)，因?yàn)檫@使您可以擴(kuò)展用于生成工作流模型的構(gòu)造塊集。

讓我們研究一下活動(dòng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)，方法是開(kāi)發(fā)一個(gè)自定義活動(dòng)來(lái)發(fā)送電子郵件。Windows Workflow Foundation 為自定義活動(dòng)提供一個(gè)現(xiàn)成的 Visual Studio 2005 模板。它的名稱為 Workflow Activity Library。該模板創(chuàng)建一個(gè)可任意重命名的 C# 文件 — 例如，可將其重命名為 SendMailActivity。活動(dòng)是從父類繼承的普通類?？蓮娜魏维F(xiàn)有活動(dòng)（無(wú)論它是內(nèi)置的活動(dòng)，還是您自己創(chuàng)建或從第三方供應(yīng)商購(gòu)買的活動(dòng)）派生您的活動(dòng)。顯然，父類向新的組件中添加了預(yù)定義的行為。要完全從頭開(kāi)始生成活動(dòng)，請(qǐng)讓其從 Activity 派生。下面的代碼示例顯示新類的主干。

public partial class SendMailActivity : System.Workflow.ComponentModel.Activity
{
public SendMailActivity()
{
InitializeComponent();
}
protected override Status Execute(ActivityExecutionContext context)
{
:
}
}

正如您可以猜到的那樣，Execute 方法是該組件的核心 — 即完成該組件的核心任務(wù)的位置。

在開(kāi)發(fā)之后，活動(dòng)就被放到工具箱中，以供拖放操作將其拖放到新的工作流應(yīng)用程序中。盡管屬性列表不是必需的，但不帶屬性的活動(dòng)幾乎沒(méi)有任何用處。要添加屬性，您需要在設(shè)計(jì)器中選擇正在開(kāi)發(fā)的活動(dòng)，然后單擊 Properties 窗格上的 Activity Properties 項(xiàng)（參見(jiàn)圖 13）。

向活動(dòng)中添加屬性與向工作流中添加參數(shù)并無(wú)太大的不同。必須做的工作就是為每個(gè)需要的屬性配置名稱和屬性。圖 14 顯示如何向 SendMail 活動(dòng)中添加 To 屬性。

為了完成所有工作，我們添加了其他屬性（如 From、Subject、Body 和 Host），以便用戶可以完整地配置要發(fā)送的電子郵件。當(dāng)您添加屬性時(shí)，向?qū)?huì)修改包含活動(dòng)的邏輯在內(nèi)的 C# 代碼隱藏文件。

最后一個(gè)步驟是使 Execute 方法變得充實(shí)一些，以指示它在執(zhí)行該活動(dòng)時(shí)發(fā)送電子郵件。

protected override Status Execute(ActivityExecutionContext context)
{
MailAddress toAddress = new MailAddress(To);
MailAddress fromAddress = new MailAddress(From);
MailAddressCollection addresses = new MailAddressCollection();
addresses.Add(toAddress);
MailMessage msg = new MailMessage(fromAddress, toAddress);
msg.Subject = Subject;
msg.Body = Body;
SmtpClient mail = new SmtpClient(Host);
mail.Send(msg);
return Status.Closed;
}

如果在工作流解決方案的內(nèi)部開(kāi)發(fā)活動(dòng)項(xiàng)目，則工作流文檔將自動(dòng)查找工具箱中列出的新活動(dòng)，如圖 15 所示。否則，必須通過(guò)右鍵單擊工具箱來(lái)添加它。

圖 16 說(shuō)明 SendMail 活動(dòng)確實(shí)有效。

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計(jì)劃更現(xiàn)實(shí)的工作流

讓我們看一下如何組合表 2 中列出的一些活動(dòng)，從而解決一項(xiàng)更為現(xiàn)實(shí)的任務(wù)。假設(shè)有這樣一個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用程序，其中，訂單在完成之前可能要經(jīng)歷多個(gè)狀態(tài)。在典型的方案中，有一些根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)指示訂單中可能發(fā)生某些事件的規(guī)則。例如，可以處理或更新未完成的訂單，但不能將其取消或發(fā)送。

當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，狀態(tài)機(jī)工作流將轉(zhuǎn)換訂單的狀態(tài)。例如，當(dāng)訂單未完成并且 BeingProcessed 事件發(fā)生時(shí)，狀態(tài)機(jī)工作流會(huì)將訂單轉(zhuǎn)換到正確的狀態(tài)。圖 17 顯示示例訂單狀態(tài)機(jī)工作流的關(guān)系圖。

讓我們首先創(chuàng)建一個(gè)狀態(tài)機(jī)工作流。您將使用 State 活動(dòng)對(duì)訂單的可能狀態(tài)進(jìn)行建模。然后，通過(guò)使用 EventDriven 活動(dòng)指定可以從每個(gè)狀態(tài)發(fā)生的事件。通過(guò)自定義服務(wù)產(chǎn)生的外部事件將轉(zhuǎn)換訂單的狀態(tài)。要執(zhí)行轉(zhuǎn)換，需要使用 SetState 活動(dòng)。創(chuàng)作工作流后，需要使用 Windows 窗體宿主應(yīng)用程序來(lái)檢驗(yàn)它。

工作流通過(guò)專門為此目的建立的服務(wù)與外部世界通信。該服務(wù)會(huì)引發(fā)工作流內(nèi)的事件驅(qū)動(dòng)活動(dòng)將掛鉤到的事件。同樣，該服務(wù)公開(kāi)了供該工作流調(diào)用的公共方法并向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。方法和事件在接口中定義。該接口也稱為數(shù)據(jù)交換服務(wù)。每當(dāng)工作流與外部組件交互（進(jìn)行輸入和輸出）時(shí)，您都需要該服務(wù)。

數(shù)據(jù)交換服務(wù)是常規(guī)的 .NET 類庫(kù)，它最起碼包含一個(gè)接口定義以及一個(gè)實(shí)現(xiàn)該接口的類。該接口是為您希望表示的任務(wù)定制的。在此情況下，狀態(tài)機(jī)表示訂單的生存期，該接口包含五個(gè)事件。

[DataExchangeService]
public interface IOrderService
{
event EventHandler OrderCreated;
event EventHandler OrderShipped;
event EventHandler OrderUpdated;
event EventHandler OrderProcessed;
event EventHandler OrderCanceled;
}

[DataExchangeService] 屬性將 IOrderService 標(biāo)記為數(shù)據(jù)交換服務(wù)接口，以便工作流運(yùn)行庫(kù)知道它將用來(lái)與工作流實(shí)例交換數(shù)據(jù)。在此情況下，宿主將向一串 EventDriven 活動(dòng)引發(fā)事件，從而向工作流實(shí)例發(fā)送數(shù)據(jù)。如果需要，可通過(guò) InvokeMethod 活動(dòng)從工作流實(shí)例內(nèi)部調(diào)用 IOrderService 接口中的方法。

該接口中的事件聲明使用泛型，這是 .NET Framework 2.0 中的一項(xiàng)非常熱門的新功能。EventHandler 類是一個(gè)委托，它表示用于處理事件的函數(shù)的原型。在 .NET Framework 1.x 中，EventHandler 按如下方式定義。

void EventHandler(object sender, EventArgs e)

要使該事件傳遞自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（例如，OrderEventArgs），必須創(chuàng)建一個(gè)新的委托并使用它來(lái)替代 EventHandler。下面是一個(gè)示例。

delegate void OrderEventHandler(object sender, OrderEventArgs e)

該模式在 .NET Framework 2.0 中仍然有效。然而，.NET Framework 2.0 中泛型的出現(xiàn)使您無(wú)需顯式定義（和實(shí)例化）新的委托類即可獲得相同的結(jié)果。您將使用 EventHandler 委托的泛型版本，其中，事件數(shù)據(jù)的類型是參數(shù)。

事件傳遞 OrderEventArgs 類型的客戶端數(shù)據(jù)，該類型是一個(gè)從 Windows Workflow Foundation WorkflowMessageEventArgs 類派生的自定義類，后者在同一個(gè)程序集中按如下方式定義。

[Serializable]
public class OrderEventArgs : WorkflowMessageEventArgs
{
private string _orderId;
public OrderEventArgs(Guid instanceId, string orderId) : base(instanceId)
{
_orderId = orderId;
}
public string OrderId
{
get { return _orderId; }
set { _orderId = value; }
}
}

下一步，需要定義一個(gè)實(shí)現(xiàn)該接口的類。該類所引發(fā)的公共方法與接口中引發(fā)的事件一樣多。

public class OrderService : IOrderService
{
public OrderService()
{
}
public void RaiseOrderCreatedEvent(string orderId, Guid instanceId)
{
if (OrderCreated != null)
OrderCreated(null, new OrderEventArgs(instanceId, orderId));
}
public void RaiseOrderShippedEvent(string orderId, Guid instanceId)
{
if (OrderShipped != null)
OrderShipped(null, new OrderEventArgs(instanceId, orderId));
}
public void RaiseOrderUpdatedEvent(string orderId, Guid instanceId)
{
if (OrderUpdated != null)
OrderUpdated(null, new OrderEventArgs(instanceId, orderId));
}
public void RaiseOrderProcessedEvent(string orderId, Guid instanceId)
{
if (OrderProcessed != null)
OrderProcessed(null, new OrderEventArgs(instanceId, orderId));
}
public void RaiseOrderCanceledEvent(string orderId, Guid instanceId)
{
if (OrderCanceled != null)
OrderCanceled(null, new OrderEventArgs(instanceId, orderId));
}
public event EventHandler OrderCreated;
public event EventHandler OrderShipped;
public event EventHandler OrderUpdated;
public event EventHandler OrderProcessed;
public event EventHandler OrderCanceled;
}

現(xiàn)在，需要用訂單服務(wù)編譯該程序集，并重新切換到狀態(tài)機(jī)工作流項(xiàng)目。在該工作流項(xiàng)目中，首先需要添加對(duì)新創(chuàng)建程序集的引用。接下來(lái)，需要添加四個(gè) State 活動(dòng)并且按如下方式命名它們： WaitingForOrderState、OrderOpenState、OrderProcessedState、OrderCompletedState。

表 3 表示工作流的狀態(tài)關(guān)系圖。每個(gè)狀態(tài)都有一些能夠?qū)е孪蛄硪粋€(gè)狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的事件。

要實(shí)現(xiàn)該關(guān)系圖，需要向每個(gè) State 活動(dòng)中添加與該表中受支持事件相同數(shù)目的 EventDriven 塊。例如，名為 WaitingForOrderState 的 State 活動(dòng)將包含單個(gè) EventDriven 活動(dòng)（該活動(dòng)的名稱可以是任意的，例如 OrderCreatedEvent）。如圖 18 所示，EventDriven 活動(dòng)嵌入一個(gè) EventSink 活動(dòng)和一個(gè) SetState 活動(dòng)，以便捕獲外部事件并轉(zhuǎn)換到新的狀態(tài)。

在 EventSink 活動(dòng)的 Properties 窗格上，可選擇自己喜歡的數(shù)據(jù)交換服務(wù)（在此情況下為 IOrderService 接口）以及要預(yù)訂的事件名稱。如果單擊 EventSink 活動(dòng) Properties 窗格上的 InterfaceType 項(xiàng)，則 Visual Studio 2005 將提供該項(xiàng)目可用的數(shù)據(jù)交換服務(wù)列表。選擇服務(wù)后，EventName 屬性反映由該服務(wù)所公開(kāi)事件的列表?？蛇x擇自己感興趣的事件并繼續(xù)。對(duì)于 OrderCreatedEvent 活動(dòng)，可選擇 OrderCreated 事件。

SetState 活動(dòng)將狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換到由其 TargetState 屬性指示的新?tīng)顟B(tài)。圖 18 中的 SetState 活動(dòng)設(shè)置為 OrderOpenState。

可對(duì)表 3 中的所有狀態(tài)和事件接收器重復(fù)執(zhí)行上述操作。最后，您的工作流應(yīng)該如圖 19 所示。

最后一個(gè)步驟涉及到生成 Windows 窗體應(yīng)用程序以測(cè)試該工作流。用戶界面包含一個(gè)用于跟蹤所有未完成訂單的列表視圖，以及用于創(chuàng)建新訂單的文本框和按鈕。其他按鈕將用來(lái)更新、處理和終止該訂單。

狀態(tài)機(jī)工作流在 Form_Load 事件中初始化。狀態(tài)機(jī)工作流的初始化要比順序工作流復(fù)雜一些，尤其是當(dāng)您希望能夠跟蹤狀態(tài)更改的時(shí)候。下面的代碼示例顯示如何初始化工作流運(yùn)行庫(kù)。

private void StartWorkflowRuntime()
{
// Create a new Workflow Runtime for this application
_runtime = new WorkflowRuntime();
// Register event handlers for the WorkflowRuntime object
_runtime.WorkflowTerminated += new
EventHandler(WorkflowRuntime_WorkflowTerminated);
_runtime.WorkflowCompleted += new
EventHandler(WorkflowRuntime_WorkflowCompleted);
// Create a new instance of the StateMachineTrackingService class
_stateMachineTrackingService = new StateMachineTrackingService(_runtime);
// Start the workflow runtime
_runtime.StartRuntime();
// Add a new instance of the OrderService to the runtime
_orderService = new OrderService();
_runtime.AddService(_orderService);
}

StateMachineTrackingService 在運(yùn)行庫(kù)之上工作，并且用跟蹤工作流中狀態(tài)更改的功能來(lái)擴(kuò)展它。數(shù)據(jù)交換服務(wù)的實(shí)例還被添加到運(yùn)行庫(kù)中。

當(dāng)用戶單擊以創(chuàng)建新訂單時(shí)，將執(zhí)行下面的代碼。

private Guid StartOrderWorkflow(string orderID)
{
// Create a new GUID for the WorkflowInstanceId
Guid instanceID = Guid.NewGuid();
// Load the OrderWorkflows assembly
Assembly asm = Assembly.Load("OrderWorkflows");
// Get a type reference to the OrderWorkflows.Workflow1 class
Type workflowType = asm.GetType("OrderWorkflows.Workflow1");
// Start a new instance of the state machine with state tracking support
StateMachineInstance stateMachine =
_stateMachineTrackingService.RegisterInstance(workflowType, instanceID);
stateMachine.StateChanged += new
EventHandler(StateMachine_StateChanged);
stateMachine.StartWorkflow();
_stateMachineInstances.Add(instanceID.ToString(), stateMachine);
// Return the workflow GUID
return instanceID;
}

首先，代碼實(shí)例化工作流實(shí)例并注冊(cè)狀態(tài)更改的事件處理程序。請(qǐng)注意，使用 .NET Reflection 來(lái)獲得類型信息并不是絕對(duì)需要的，但這可以大大提高靈活性。普通的舊運(yùn)算符 typeof 也可以很好地將工作流實(shí)例的類型傳遞給工作流運(yùn)行庫(kù)。

圖 20 顯示正在工作的示例應(yīng)用程序。按鈕是基于所選工作流實(shí)例的狀態(tài)而啟用的。

當(dāng)用戶單擊給定按鈕時(shí)，通信接口上的相應(yīng)事件將被引發(fā)并被工作流的事件接收器捕獲。例如，對(duì)處于掛起狀態(tài)的工作流實(shí)例而言，其 Order Processed 按鈕的單擊事件將按如下方式處理。

private void btnOrderEvent_Click(object sender, EventArgs e)
{
// Get the name of the clicked button
string buttonName = ((Button)sender).Name;
// Get the GUID of the selected order
Guid instanceID = GetSelectedWorkflowInstanceID();
// Get the ID of the selected order
string orderID = GetSelectedOrderID();
// Disable buttons before proceeding
DisableButtons();
// Determines what to do based on the name of the clicked button
switch(buttonName)
{
// Raise an OrderShipped event using the Order Local Service
case "btnOrderShipped":
_orderService.RaiseOrderShippedEvent(orderID, instanceID);
break;
// Raise an OrderUpdated event using the Order Local Service
case "btnOrderUpdated":
_orderService.RaiseOrderUpdatedEvent(orderID, instanceID);
break;
// Raise an OrderCanceled event using the Order Local Service
case "btnOrderCanceled":
_orderService.RaiseOrderCanceledEvent(orderID, instanceID);
break;
// Raise an OrderProcessed event using the Order Local Service
case "btnOrderProcessed":
_orderService.RaiseOrderProcessedEvent(orderID, instanceID);
break;
}
}

該工作流中引發(fā)的事件由圖 21 中所示的 EventDriven 活動(dòng)捕獲。

EventSink 活動(dòng)捕獲該事件，并且通過(guò)轉(zhuǎn)換到 SetState 活動(dòng)所設(shè)置的狀態(tài)來(lái)處理它。工作流中的狀態(tài)更改由附加的狀態(tài)跟蹤服務(wù)檢測(cè)，并通過(guò) StateChanged 事件報(bào)告給宿主，如上述代碼清單所示。

您可以在 http://msdn.microsoft.com/workflow 找到本文中討論的全部示例的完整源代碼，以及更多的工作流內(nèi)容。

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小結(jié)

Windows Workflow Foundation 旨在成為新的和現(xiàn)有的 Microsoft 產(chǎn)品的工作流框架，它向所有需要為 .NET 平臺(tái)創(chuàng)建工作流驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)人員提供了 WinFX 的強(qiáng)大功能和 Visual Studio 2005 的易用性。

Windows Workflow Foundation 為工作臺(tái)帶來(lái)的主要好處是統(tǒng)一的工作流模型和一組能夠取代很多專用庫(kù)的工具。在這方面，Windows Workflow Foundation 對(duì)于目前工作流產(chǎn)品的供應(yīng)商也具有重要意義，因?yàn)椴捎?Windows Workflow Foundation 則意味著他們不必再維護(hù)其低級(jí)別的代碼，并且可以集中力量去完成更高級(jí)別的任務(wù)。

Windows Workflow Foundation 是一種面向多種特定應(yīng)用程序和需要的工作流技術(shù)。Windows Workflow Foundation 因而成為一種廣泛的框架，它是為提高每個(gè)級(jí)別的可擴(kuò)展性而設(shè)計(jì)的。這種形式的可擴(kuò)展性的最佳示例是自定義活動(dòng)和可插接的運(yùn)行庫(kù)服務(wù)。自定義活動(dòng)使您可擴(kuò)展可用來(lái)創(chuàng)作工作流的構(gòu)造塊集?？筛某志眯源鎯?chǔ)和跟蹤等運(yùn)行庫(kù)服務(wù)以適應(yīng)應(yīng)用程序的環(huán)境，并可使應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)持久存儲(chǔ)到 Microsoft SQL Server 或其他供應(yīng)商的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

Windows Workflow Foundation 的 Visual Studio 2005 擴(kuò)展將允許對(duì)工作流進(jìn)行可視化建模和直接代碼訪問(wèn)。

還可以在其他設(shè)計(jì)環(huán)境中承載可視化設(shè)計(jì)器，從而使設(shè)計(jì)器提供商可以將可視化建模功能嵌入到其自己的環(huán)境中，并且提供應(yīng)用程序用戶所熟悉的用戶體驗(yàn)。

本文僅僅討論了所有 Windows Workflow Foundation 技術(shù)和功能中的一些粗淺知識(shí)，提供了有關(guān)其工作方式、內(nèi)部原理的概述和一些有代表性的示例代碼。

關(guān)于作者

Dino Esposito 是一位居住于意大利羅馬的培訓(xùn)師和顧問(wèn)。作為 Wintellect 團(tuán)隊(duì)的成員，Dino 專門研究 ASP.NET 和 ADO.NET，并且花費(fèi)大部分時(shí)間在歐洲和美國(guó)進(jìn)行教學(xué)和咨詢活動(dòng)。值得一提的是，Dino 為 Wintellect 管理 ADO.NET 課件，同時(shí)為 MSDN Magazine 撰寫 Cutting Edge 專欄。