Persistence of workflow control data in temporal databases

Abstract

Diese Arbeit zeigt, dass die Verwendung eines temporalen Datenbankmanagementsystems (DBMS) im Geschäftsprozessmanagement (GPM) von Vorteil sein kann. Im Vergleich zur Verwendung eines herkömmlichen DBMS ist die Unterstützung von temporalen Datenabfragen ein großer Vorteil. Diese sind deutlich kürzer und in der Struktur einfacher als herkömmliche Abfragen nach Periodendaten. Zusätzlich wurden Planungs- und Ausführungszeiten der Datenbankabfragen ausgewertet. Teils konnte auch eine bessere Leistung in der Verarbeitung von Abfragen in der temporalen Datenbank beobachtet werden. In dieser Hinsicht konnte jedoch kein allgemeingültiger Leistungsvorsprung festgestellt werden. Um beide Datenbanken zu vergleichen, wurden dreizehn GPM-relevante Datenbankabfragen in Standard- und temporalem SQL implementiert, die dann in einer Standard und einer temporären PostgreSQL-Installation ausgeführt wurden. Zweitere ist eine PostgreSQL-Erweiterung, die als Forschungsprototyp von Dignös, Böhlen, Gamper und Jensen entwickelt wurde und in deren Arbeit Extending the Kernel of a Relational DBMS with Comprehensive Support for Sequenced Temporal Queries näher beschrieben ist. Um einen umfassenden Vergleich zu ermöglichen, wurden innerhalb einer Simulationsanwendung unter Verwendung der Activiti Workflow Engine drei unterschiedlich große Datensätze von Prozessausführungsdaten erzeugt und im Activiti Datenmodell gespeichert. Bis zu 4.000 Prozessiterationen eines beispielhaften Kreditgenehmigungsprozesses wurden simuliert. Die generierten Daten wurden wiederholt unter Verwendung von Standard- und temporalen SQL Statements in dem jeweiligen DBMS abgefragt.

This work shows that the use of a temporal Database Management System (DBMS) can be advantageous in Business Process Management (BPM). Compared to the use of a conventional DBMS, the support of a temporal query language and the respective temporal query processing is a major advantage. It enables a less difficult retrieval of process execution data. Additionally, query planning and execution times have been evaluated. In some cases, also a better execution performance could be observed in the temporal database. However, in this respect no general advantage could be identified. To evaluate the execution performance of both DBMS, thirteen BPM-relevant query statements have been implemented in standard and temporal SQL and executed in a standard and a temporal PostgreSQL installation. Second is a PostgreSQL extension developed as research prototype by Dignös, Böhlen, Gamper and Jensen and described in their work Extending the Kernel of a Relational DBMS with Comprehensive Support for Sequenced Temporal Queries. In order to enable a comprehensive comparison of the query execution performance, three differently sized sets of process execution data were generated within a simulation application, utilizing the Activiti workflow engine and its underlying data model. Up to 4,000 process iterations of a sample credit approval process have been simulated. The generated data has been queried repeatedly utilizing standard and temporal SQL statements being executed in the respective DBMS.