1. 為什麼需要 Child Workflow？

在 Temporal 裡，我們會把流程封裝成一個 Workflow。

但當流程越來越複雜時，我們會發現：

• 有些任務要跑很久，可能幾小時、甚至幾天。
• 有些任務本質獨立，需要分開觀測、追蹤。
• 有些任務有自己的 Timeout、Retry 或 Continue-As-New 的條件，否則會把主流程拖垮。

如果全都只靠 Activity，Workflow 會很快膨脹，並且難以維護；

這時候，Child Workflow 就可以派上用場，讓複雜流程可以結構化的拆分，保持簡單。

2. 使用時機分析

2.1 具體使用時機與解決方案

2.2 設計思維

• 隔離資源：把子任務丟到不同 Task Queue / Worker，父流程只負責協調。
• 控制歷史：避免父流程 Event History 膨脹，讓長任務各自跑在子流程。
• 單一責任：一個資源一條子流程，天然序列化，避免亂序與 race condition。
• 持續運行：子流程可用 Continue-As-New 做週期性任務，父流程保持輕量。

2.3 與 Activity 的比較

• Activity 適合：短至中長時間、需呼叫外部服務、允許使用不具決定性（non-deterministic）的程式庫；但 Activity 本身沒有 Workflow 的子樹事件歷史，也不支援再啟動後保有細緻狀態機制。
• Child Workflow 適合：需要完整 Workflow 能力（訊號、查詢、重試、版本、可觀測屬性）、可長時間執行、需要人機互動或多步驟協調；也常用於 fan-out 的分治與隔離。
• 成本與重量：Child 比 Activity 更「重」，因為它是完整 Workflow 實例，有獨立事件歷史與任務分派。若只是單一 RPC 或批次寫入，Activity 通常更划算；若是多步驟、跨時段、需互動，選 Child。

3. 執行方式與生命週期

3.1 生命週期與事件流程

1. 父流程透過 SDK 發出「啟動子流程」，運用 workflowId 可避免重複啟動相同子流程。。
2. Temporal 產生子流程的事件歷史，排入子流程所屬 Task Queue。
3. 子流程 Worker 接手執行，能力與一般 Workflow 基本無異，如：重試、超時、訊號、查詢等。
4. 父流程可選擇：
   • 立即等待 child.result()（同步等待完成）
   • 僅等待 child.started（確保已啟動），之後並行處理其他工作
   • 透過訊號與子流程互動，或在需要時取消
5. 收斂（fan-in）：父流程等待多個子流程結果，彙整後繼續。
6. 關閉方式：依 ParentClosePolicy 決定當父流程關閉時對子流程的處置。

3.2 Parent Close Policy 比較

4. 程式碼範例

以下展示使用 Java SDK 啟動、等待子流程的常見寫法。

4.1 父、子流程介面

import io.temporal.workflow.SignalMethod;
import io.temporal.workflow.WorkflowInterface;
import io.temporal.workflow.WorkflowMethod;

@WorkflowInterface
public interface ChildWorkflow {
  @WorkflowMethod
  ChildResult execute(ChildArgs args);

  @SignalMethod
  void expedite(String reason);
}

@WorkflowInterface
public interface ParentWorkflow {
  @WorkflowMethod
  void execute(String orderId);
}

4.2 父流程實作（啟動子流程、等待啟動、發訊號、等待結果）

import io.temporal.api.common.v1.WorkflowExecution;
import io.temporal.api.enums.v1.ParentClosePolicy;
import io.temporal.common.RetryOptions;
import io.temporal.workflow.Async;
import io.temporal.workflow.ChildWorkflowOptions;
import io.temporal.workflow.Promise;
import io.temporal.workflow.Workflow;
import java.time.Duration;

public class ParentWorkflowImpl implements ParentWorkflow {
  @Override
  public void execute(String orderId) {
    ChildWorkflowOptions options = ChildWorkflowOptions.newBuilder()
        .setWorkflowId("order:" + orderId + ":payment") // 指定子流程 WorkflowId，利於冪等與追蹤
        .setTaskQueue("payments") // 子流程由哪個 Task Queue 的 Workers 執行
        .setParentClosePolicy(ParentClosePolicy.PARENT_CLOSE_POLICY_REQUEST_CANCEL) // 父流程關閉時對子流程送出取消請求
        .setRetryOptions(RetryOptions.newBuilder()
            .setInitialInterval(Duration.ofSeconds(10)) // 重試初始間隔
            .setBackoffCoefficient(2.0) // 指數退避係數
            .setMaximumAttempts(10) // 最大嘗試次數
            .build()) // 建立子流程重試設定
        .build(); // 建立子流程選項

    ChildWorkflow child = Workflow.newChildWorkflowStub(ChildWorkflow.class, options); // 建立子流程型別化 stub（尚未啟動）

    // 啟動子流程並取得「已啟動」的保證
    Promise<WorkflowExecution> started = Workflow.getWorkflowExecution(child);
    Promise<ChildResult> resultPromise = Async.function(child::execute, new ChildArgs(orderId));

    // 僅等待子流程已啟動，之後可並行做其他事
    started.get();

    // 對子流程發送訊號
    child.expedite("VIP customer");

    // 視需求可取消：取消 scope 或透過 stub 取消
    // WorkflowStub.fromTyped(child).cancel();

    // 等待子流程結果（fan-in 可等待多個 Promise）
    ChildResult result = resultPromise.get();
    // 使用 result 繼續後續步驟
  }
}

4.3 子流程實作（接收訊號並調整路徑）

import io.temporal.workflow.Workflow;
import java.time.Duration;

public class ChildWorkflowImpl implements ChildWorkflow {
  private boolean expedited;

  @Override
  public void expedite(String reason) {
    this.expedited = true;
  }

  @Override
  public ChildResult execute(ChildArgs args) {
    // 模擬長流程
    Workflow.sleep(Duration.ofHours(1));
    // 根據 expedited 調整流程邏輯或參數
    return new ChildResult(true, expedited);
  }
}

4.4 簡單資料型別

public record ChildArgs(String orderId) {}
public record ChildResult(boolean ok, boolean expedited) {}

4.5 程式碼範例重點

• Workflow.newChildWorkflowStub + Async.function 啟動子流程；用 Workflow.getWorkflowExecution(child) 等待「已啟動」。
• 透過型別化的 @SignalMethod 直接呼叫 child.expedite(...) 發送訊號。
• 取消可用取消範疇（CancellationScope）或 WorkflowStub.fromTyped(child).cancel()（依實作需求選擇）。

5. 常見陷阱

• 將長流程／需互動任務誤用 Activity：失去訊號、查詢、版本等流程語義。
• ParentClosePolicy 設定不當（含濫用 ABANDON）：造成孤兒或不一致／副作用殘留。
• 取消處理薄弱：子流程未感知或未快速收尾，導致資源佔用與延遲。
• Search Attributes 設計不佳（未串聯或命名不一致）：關聯與查詢困難，觀測性差。
• 與父流程共用 Task Queue：尖峰資源爭奪，父流程決策飢餓。
• Timeout／Retry 過寬：長尾重試與成本放大，難以控管。
• 收斂（fan-in）缺少錯誤與補償策略：只等成功，忽略部分失敗。
• workflowId 冪等與重用未管理：重複啟動同一子流程。
• 子流程過於龐大：失去拆分與治理的價值。

結語

透過 Child Workflow，把大型流程切割成可治理、可伸縮、可觀測的子單元，讓整體系統更穩健、可維運且易於演進。