【前沿技术RPA】 一文了解UiPath 机器人企业框架 (REFramework)
🐋作者簡介：博主是一位.Net開發(fā)者，同時也是RPA和低代碼平臺的踐行者。
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🐰系列專欄：UiPath
🦀專欄簡介：UiPath在傳統(tǒng)的RPA（Robotic process automation）的基礎上，增加了See（AI通過計算機視覺閱讀用戶的計算機屏幕）和Think（通過機器學習來發(fā)現平臺能夠為用戶構建什么自動化流程）從而不斷幫助用戶自動化構建流程，而不僅僅是用戶自主發(fā)現，自主構建。并且在構建的過程當中，做到了Low-code甚至是No-code的程度，讓每一位員工都可以自主使用。
🐶座右銘：總有一天你所堅持的會反過來擁抱你。
🌈寫在前面：
本博文主要介紹 UiPath 機器人企業(yè)框架 (REFramework)。我們將討論事務處理、調度程序和執(zhí)行程序的概念，還會簡要介紹 REFramework 可以完成的任務。
👉本文關鍵字：RPA、UiPath、Low-code、No-code、機器人企業(yè)框架、REFramework、.Net
文章目錄
- 1?? 背景
- ? 什么是RPA
- ? 什么是UiPath
- ? 為什么使用UiPath
- ? 環(huán)境
- 2?? 事務處理
- ? 定義
- ? 線性
- ? 迭代
- ? 事務性
- ? 適合使用事務流程的業(yè)務場景
- 3?? REFramework
- ? 定義
- ? 初始狀態(tài)
- ? 獲取事務狀態(tài)
- ? 流程事務狀態(tài)
- ? 結束流程狀態(tài)
- 4?? REFramework 的功能
- ? 設置
- ? 日志記錄
- ? 業(yè)務異常和應用程序異常
- 5?? 調度程序和執(zhí)行程序
- ? 調度程序
- ? 執(zhí)行程序
- 6?? 調度程序和 REFramework 執(zhí)行程序演示
- ? 創(chuàng)建REFramework項目
- ? Initialization
- ? Get Transaction Data
- ? Process Transaction
- ? End Process
- ? 方法
- 7?? 參考資料
1?? 背景
? 什么是RPA
RPA（Robotic process automation） 代表機器人過程自動化。
它是一種軟件程序，可在與計算機應用程序交互時模仿人類行為并實現重復的、基于規(guī)則的流程的自動化。
? 什么是UiPath
UiPath 是一種機器人流程自動化工具，用于自動化枯燥和重復的任務。它由羅馬尼亞企業(yè)家 Daniel Dines 和 Marius Trica 于 2005 年創(chuàng)立。它還消除了自動化無聊任務的人工干預，并為所有活動提供了拖放功能，它是最簡單的 RPA 工具。
? 為什么使用UiPath
UiPath在傳統(tǒng)的RPA的基礎上，增加了See（AI通過計算機視覺閱讀用戶的計算機屏幕）和Think（通過機器學習來發(fā)現平臺能夠為用戶構建什么自動化流程）從而不斷幫助用戶自動化構建流程，而不僅僅是用戶自主發(fā)現，自主構建。并且在構建的過程當中，做到了Low-code甚至是No-code的程度，讓每一位員工都可以自主使用。
? 環(huán)境
-
UiPath Studio Community 2022.4.3
-
Windows 10
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.Net
2?? 事務處理
? 定義
事務是指對數據進行處理所需要的最小（原子）數據量以及必要的步驟，其目的是為了完成業(yè)務流程的一個部分。從郵箱中讀取一封電子郵件，然后從電子郵件中提取數據的流程就是一個典型事務示例。
我們把事務數據稱為原子數據是因為一旦完成數據處理，即可假設在繼續(xù)處理業(yè)務流程時不再需要這些數據。
考慮到業(yè)務流程的步驟及其重復執(zhí)行方式，我們可以將業(yè)務流程分為以下三個類別：
? 線性
流程中的步驟僅執(zhí)行一次，如果需要處理不同的數據，則需要再次執(zhí)行自動化。例如，回到在本章簡介部分介紹的電子郵件示例，當收到新電子郵件時，系統(tǒng)需要再次執(zhí)行自動化才能進行處理。
線性流程通常很簡單，而且很容易實施，但不太適合需要使用不同數據重復執(zhí)行步驟的情況。
? 迭代
流程中的步驟可以執(zhí)行多次，但每次使用不同的數據項目。例如，自動化可以檢索多封電子郵件并迭代執(zhí)行相同的步驟，而不是每執(zhí)行一次僅讀取一封電子郵件。
這種流程可以通過簡單的循環(huán)實現，但缺點是，如果在處理一個項目時出現問題，整個流程就會中斷，因此，其他項目將無法得到處理。
? 事務性
與迭代流程相似，事務性流程的步驟也會使用不同的數據項目來重復執(zhí)行多次。但是，自動化的設計使每個可重復部分得到獨立處理。
這些可重復的部分稱為事務。事務相互保持獨立，因為它們不會共享任何數據，也沒有特定的處理順序。
您可以將這三類流程看作自動化項目逐步走向成熟的各個階段，從簡單的線性任務開始，經過反復改進，最后演變?yōu)槭聞招苑椒ā?/p>
不過，凡事沒有絕對規(guī)則，我們要根據流程的特征（例如，要處理的數據以及重復的頻率）和其他相關要求（例如，易用性和穩(wěn)定性）來選擇合適的類別。
? 適合使用事務流程的業(yè)務場景
- 某個文件夾中有多張發(fā)票，您需要從發(fā)票中讀取數據，并將數據輸入另一個系統(tǒng)。在本例中，我們可以將每張發(fā)票視為一個事務，因為它們都需要按照重復的流程進行處理（即提取數據并輸入其他位置）。
- 某個電子表格中包含人員及其電子郵件地址的列表，您需要向其中每位人員發(fā)送一封電子郵件以及一條個性化消息。對于每位人員來說，此流程中的步驟（即從電子表格獲取數據，創(chuàng)建個性化消息和發(fā)送電子郵件）都是相同的，因此，我們可以將此電子表格中的每一行視為一個事務。
- 在尋找新公寓時，我們可以設立一些條件，然后使用機器人進行搜索。對于每個搜索結果，機器人會提取有關公寓的信息，并將數據插入電子表格中。在本例中，每間公寓的詳細信息頁面就構成了一個事務。
3?? REFramework
? 定義
一般來說，框架就是幫助您設計（自動化）流程的模板。作為框架，至少要提供一種存儲、讀取和便于修改項目配置數據的方法，還要提供強大的異常處理方案，以及關于所有異常和相關事務信息的事件記錄。
REFramework 作為狀態(tài)機實現，這是一種工作流，具有兩個非常有用的功能：
- 其一是狀態(tài)，它可以根據指定的輸入，定義要執(zhí)行的操作。
- 其二是轉移，它可以根據狀態(tài)本身的結果，在狀態(tài)之間切換執(zhí)行。
您可以參考項目組織博文中的狀態(tài)機。其中介紹了一個典型的例子，即空調：
- 當空調處于關閉狀態(tài)時，只需按下開/關按鈕，它就會切換到空閑狀態(tài)；
- 在空閑狀態(tài)下，如果用戶輸入的溫度低于當前溫度，它就會切換到加熱狀態(tài)；如果高于當前溫度，它就會切換到致冷狀態(tài)。一旦達到需要的溫度，它又會回到空閑狀態(tài)；
- 在空閑狀態(tài)下，如果按下開/關按鈕，它可以切換到關閉狀態(tài)；
- 觸發(fā)這些狀態(tài)轉換的所有條件都屬于轉移。
基于類似的想法，REFramework 包括 4 種主要狀態(tài)。
? 初始狀態(tài)
這是流程啟動時的狀態(tài)。我們可以將其視為一種操作。在此操作中，流程會初始化設置并執(zhí)行應用程序檢查，從而確保滿足啟動流程的所有先決條件。
? 獲取事務狀態(tài)
獲取下一個事務項目。它可能是隊列項目，也可能是集合中的任何項目。
默認情況下，事務項目是隊列項目，但為了滿足特定的需求，您可以輕松更改其類型。對于這種狀態(tài)，開發(fā)者需要設置沒有項目需要處理時的退出條件。
? 流程事務狀態(tài)
通過上一個步驟獲取事務項目后，在各個應用程序中執(zhí)行操作/應用邏輯。完成事務項目處理后，流程將繼續(xù)處理下一個可用的事務項目。
? 結束流程狀態(tài)
流程結束（在自動化期間打開的應用程序應正常關閉）。
為了便于理解如何使用 REFramework，下面我們來介紹一個場景：
某個電子表格中包含人員及其電子郵件地址的列表，您需要基于模板向其中每位人員發(fā)送一封電子郵件以及一條個性化消息。
4?? REFramework 的功能
? 設置
在很多流程中，通常都會使用在初始化階段讀取的某些設置和配置值。設置的示例包括用于訪問 Web 應用程序的 URL、Orchestrator 隊列名稱和默認記錄消息。
REFramework 先從配置文件 (Config.xlsx) 讀取這些數據，然后將其存儲在可在不同狀態(tài)之間共享的字典對象 (Config) 中，從而實現數據跟蹤。它提供了一種簡單方法，通過更改配置文件中的值（而不是直接修改工作流）即可維護項目。
? 日志記錄
REFramework 的另一個強大功能是內置記錄機制。組成框架的大多數工作流都使用日志消息活動。這些活動會輸出在基于每個執(zhí)行步驟發(fā)生情況的詳細信息上。
這種機制不僅可用于查找問題，幫助您完成調試流程，還可用于創(chuàng)建有關流程執(zhí)行（例如，每天處理了多少張發(fā)票，發(fā)生了多少次故障和引發(fā)故障的主要原因）以及流程本身（例如，一個月內處理的所有報告的匯總值）的可視化內容和報告。
? 業(yè)務異常和應用程序異常
在執(zhí)行過程中，大多數流程都可能出現與正常執(zhí)行流程相悖的異常情況，您必須解決問題才能實現更可靠的自動化。
例如，假設某個流程使用了幾個 Web 應用程序，但 Web 瀏覽器在某個點會停止響應。如果某個活動（比如說點擊）嘗試與停止響應的應用程序交互，則可能會失敗并返回異常。經過設計，REFramework 會嘗試再次處理事務（即重試）或跳過該事務，從而實現從異常中恢復。
如果重新啟動應用程序可以解決問題，框架會自動完成操作，并且會再次嘗試處理同一事務。這些異常稱為應用程序異常。
如果問題與數據本身或業(yè)務的基本要求相關（例如，不處理價值超過特定金額的發(fā)票），則框架會跳過該事務，并繼續(xù)處理下一個事務。這些異常稱為業(yè)務規(guī)則異常。
5?? 調度程序和執(zhí)行程序
雖然企業(yè)框架可以使用不同類型的數據源，但是企業(yè)框架結合了一種特殊的數據源：Orchestrator Queue，也就是隊列結構。當使用隊列時，可以定義項目的優(yōu)先級和截止期來追蹤重試或失敗的項目。使用隊列也啟用了名為“調度程序和執(zhí)行程序”的執(zhí)行模式。該模式將流程分為兩個主要階段：調度要處理的項目并將其添加到隊列中，然后從隊列中檢索項目并使用該項目執(zhí)行流程。流程的第二部分通常使用 REFramework 構建。
? 調度程序
調度程序是用于將事務項目推送到 Orchestrator 隊列的流程。它從一個或多個來源提取數據，并使用這些數據來創(chuàng)建將由執(zhí)行程序機器人處理的隊列項目。
系統(tǒng)將信息推送到一個或多個隊列，從而讓調度程序為隊列項目中存儲的所有數據使用通用格式。
使用調度程序模式的主要優(yōu)點是，您可以在多個機器人之間拆分項目的處理。
? 執(zhí)行程序
執(zhí)行程序是用于從 Orchestrator 隊列中拉取事務項目，并根據公司需求處理這些項目的流程。它每次處理一個隊列項目。
每個處理的項目都有錯誤處理和重試機制。
執(zhí)行程序的主要優(yōu)點是可擴展性（多個執(zhí)行程序可以與單個隊列一起使用）。
我們仍使用前述同一場景，某個電子表格中包含人員及其電子郵件地址的列表。您需要基于模板向其中每位人員發(fā)送一封電子郵件以及一條個性化消息。
我們可以通過以下方式使用“調度程序和執(zhí)行程序”模式：
調度程序和執(zhí)行程序模型的優(yōu)點：
- 流程分離更明確（調度程序和執(zhí)行程序之間）
- 架構層與流程層的分離和區(qū)分更明確
- 更完善的錯誤處理和重試機制
- 可跨多臺計算機運行流程（可用性）
- 在項目創(chuàng)建的組件內提供更好的可重用性
- 改進了內置的配置和 Orchestrator 集成
- 輕松調整和部署以前未使用 REFramework 創(chuàng)建的工作流，從而使用 REFramework 和調度程序/執(zhí)行程序模型
6?? 調度程序和 REFramework 執(zhí)行程序演示
? 創(chuàng)建REFramework項目
首先，我們用Templates中的REFramework創(chuàng)建一個項目，如下圖所示。
Main.xaml 已打開，其中顯示有一個序列。
在Main文件中我們可以看到上述提到的4個狀態(tài)。
? Initialization
打開Initialization狀態(tài)機，我們可以看到讀取了Config文件中的Settings和Constants頁的數據，通過字典類型緩存起來。
在 InitAllSettings 工作流中，您要加載與應用程序或流相關的所有設置和數據。在此狀態(tài)下使用的文件之一是 Config 文件，它位于項目的“數據”文件夾中。
其中包含有關設置、常量和資產的各種信息。根據需要，這些信息可用于處理數據和配置 REFramework，在“REFramework 深入探索”課程中可以了解有關 Config 文件的詳細信息。
? Get Transaction Data
? Process Transaction
? End Process
? 方法
1. 調度程序：-從 Excel 文件獲取條目，并在 Orchestrator 中將其添加為隊列項目。
首先，我們創(chuàng)建了一個序列項目，然后添加了“Try Catch 異常處理”活動。在“嘗試”塊中：
- 我們使用“讀取范圍”讀取 Excel 文件中的前 10 行(A1:C11)，并將其存儲在新建的 DataTable 變量中;
- 我們使用“遍歷每一行”來循環(huán)遍歷的 DataTable 變量中行，并使用“添加隊列項目”活動將其添加到隊列中。
- 我們使用“日志消息”活動來記錄已成功執(zhí)行調度流程的消息。
2. 執(zhí)行程序- 從隊列中獲取并處理項目（事務）
a. 在初始狀態(tài)下：
- 調用 InitAllSettings 工作流，以初始化使用的應用程序和流程的所有設置和數據。在這個部分，系統(tǒng)將讀取“數據”文件夾中 Config.xlsx 文件的設置、常量和資產；
- 調用 InitAllApps 工作流，以打開應用并檢查其狀態(tài)、憑據等；
- 調用 KillAllProcesses 工作流，以保留使用的應用程序的單個實例。
任何系統(tǒng)錯誤都會讓流程進入結束流程狀態(tài)。
b. 在獲取事務數據狀態(tài)下：
- 在序列中，使用 “should stop” 活動來驗證 Orchestrator 是否發(fā)送了停止信號。
- 如果沒有， 則調用獲取事務數據工作流，該工作流使用獲取隊列項目活動來從 Orchestrator 獲取事務信息。
如果沒有要讀取的數據，它會進入結束流程狀態(tài)。
c. 在流程事務狀態(tài)下：
-
流程是一個使用“嘗試捕獲”活動集來捕獲系統(tǒng)異常和業(yè)務異常的序列。
-
在“嘗試”塊中，調用“處理事務”工作流，它具有一個簡單的流程，用于：
- 附加到 UiDemo 應用程序
- 3 個“輸入信息”活動用于填寫“兌現”、“銀行內求償支票”和“非銀行內求償支票”字段；
- 'Click“接受”按鈕。
d. 在結束流程狀態(tài)下，使用“關閉應用程序”。
7?? 參考資料
GitHub UiPath REFramework
?寫在結尾：
文章中出現的任何錯誤請大家批評指出，一定及時修改。
希望寫在這里的小伙伴能給個三連支持！
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【前沿技术RPA】 一文了解UiPath 机器人企业框架 (REFramework)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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