drools规则引擎初探
1.drools是什么
Drools是為Java量身定制的基于Charles? Forgy的RETE算法的規則引擎的實現。具有了OO接口的RETE,使得商業規則有了更自然的表達。
Rule是什么呢？
?
一條規則是對商業知識的編碼。一條規則有?attributes?，一個?Left Hand Side?（?LHS?）和一個?Right Hand Side?（?RHS?）。Drools?允許下列幾種?attributes?：?salience?，?agenda-group?，?no-loop?，?auto-focus?，?duration?，?activation-group??。
規則的?LHS?由一個或多個條件（?Conditions?）組成。當所有的條件（?Conditions?）都滿足并為真時，?RHS?將被執行。?RHS?被稱為結果（?Consequence?）。?LHS?和?RHS?類似于
if（<LHS>){
<RHS>
}
下面介紹幾個術語：
對新的數據和被修改的數據進行規則的匹配稱為模式匹配（?Pattern Matching?）。進行匹配的引擎稱為推理機（?Inference Engine?）。被訪問的規則稱為?ProductionMemory?，被推理機進行匹配的數據稱為?WorkingMemory?。?Agenda?管理被匹配規則的執行。推理機所采用的模式匹配算法有下列幾種：?Linear?，?RETE?，?Treat?，?Leaps?。這里注意加紅的地方，對數據的修改也會觸發重新匹配，即對 WorkingMemory中的數據進行了修改。
然后規則引擎大概是這個樣子的：
這個圖也很好理解，就是推理機拿到數據和規則后，進行匹配，然后把匹配的規則和數據傳遞給Agenda。
規則引擎實現了數據同邏輯的完全解耦。規則并不能被直接調用，因為它們不是方法或函數，規則的激發是對?WorkingMemory?中數據變化的響應。結果（?Consequence?，即?RHS?）作為?LHS events?完全匹配的?Listener?。
數據被?assert?進?WorkingMemory?后，和?RuleBase?中的?rule?進行匹配（確切的說應該是?rule?的?LHS?），如果匹配成功這條?rule?連同和它匹配的數據（此時就叫做?Activation?）一起被放入?Agenda?，等待?Agenda?來負責安排激發?Activation?（其實就是執行?rule?的?RHS?），上圖中的菱形部分就是在?Agenda?中來執行的，?Agenda?就會根據沖突解決策略來安排?Activation?的執行順序。
下面附上drools規則引擎的執行過程
?
2.rete算法
參考鏈接：Rete Algorithm
rete在拉丁文里是net network的意思，這個算法由?Charles Forgy ?博士在他的博士論文里提到。
這個算法可以分為兩個部分，一個是如何編譯規則，一個是如何執行。原話（The Rete algorithm can be broken into 2 parts: rule compilation and runtime execution.）
rule compilation 就是如何通過對所有規則進行處理，生成一個有效的辨別網絡。而一個辨別網絡，則對數據進行過濾，使數據一步步往下傳送。數據剛進入網絡，有很多的匹配條件，這里可以理解為：邏輯表達式為true or false，然后在網絡里往下傳遞的時候，匹配的條件越來越少，最后到達一個終止節點。
在這個論文里Dr Charles描述了這么幾個節點，Node:
2.rete算法
參考鏈接：Rete Algorithm
rete在拉丁文里是net network的意思，這個算法由?Charles Forgy ?博士在他的博士論文里提到。
這個算法可以分為兩個部分，一個是如何編譯規則，一個是如何執行。原話（The Rete algorithm can be broken into 2 parts: rule compilation and runtime execution.）
rule compilation 就是如何通過對所有規則進行處理，生成一個有效的辨別網絡。而一個辨別網絡，則對數據進行過濾，使數據一步步往下傳送。數據剛進入網絡，有很多的匹配條件，這里可以理解為：邏輯表達式為true or false，然后在網絡里往下傳遞的時候，匹配的條件越來越少，最后到達一個終止節點。
在這個論文里Dr Charles描述了這么幾個節點，Node:
?
這里對其中的幾個節點做一下簡單介紹，另外說一下如何運作的。
-
- 首先，root node是所有的對象都可以進入的節點，也是辨別網絡的一個入口，這個可以理解為一個虛節點，其實可能并不存在。
- 然后立馬進入到ObjectTypeNode節點，這是一個對象類型節點。很明顯，這里承載的是一個對象，可以理解為是java中的某個new Object()，在這個算法里，這個節點的作用就是為了保證不做一些無用功，什么無用功呢，就是不是對每個規則，進入的對象都要去辨別一遍，而是確定的對象類型，去做跟他相關的辨別，其實就是match。那么怎么做到呢？這里用到了一個hashMap，每次進入網絡的對象，都會在這個map中通過hash，找到一個對應的辨別路徑去辨別，即match。附上英文原文：（
Drools extends Rete by optimizing the propagation from ObjectTypeNode to AlphaNode using hashing. Each time an AlphaNode is added to an ObjectTypeNode it adds the literal value as a key to the HashMap with the AlphaNode as the value. When a new instance enters the ObjectType node, rather than propagating to each AlphaNode, it can instead retrieve the correct AlphaNode from the HashMap,thereby avoiding unnecessary literal checks.）
一個圖來說明：
所有經過ObjectTypeNode的對象都會走到下一個節點，下一個節點可以是下面的幾種：AlphaNodes, LeftInputAdapterNodes and BetaNodes。后面兩個節點是AlphaNodes節點的一些變種，AlphaNodes節點是用來判斷一些條件的。可以理解為一些邏輯表達式的計算。
下面開始上圖：
- 這個圖就是傳遞進一個Cheese對象，然后依次判斷是否滿足條件：1.判斷name是否是“cheddar”，2.如果判斷1通過了，繼續判斷strength是否是strong。這是最簡單了一種情況了，這里附上對應的規則描述，后面會繼續講解：
rule "cheessRule" when
$cheese:Cheese(name == "cheddar" && strength == "strong")
then
......
end
?
3.maven依賴
這里列了一些后面的一些例子需要用到的maven依賴
<!--kie api 構建kie虛擬文件系統，關聯decisiontable和drl文件，很關鍵 --> <dependency><groupId>org.kie</groupId><artifactId>kie-api</artifactId> </dependency> <!-- 規則引擎核心包，里面包含了RETE引擎和LEAPS 引擎--> <dependency><groupId>org.drools</groupId><artifactId>drools-core</artifactId> </dependency> <dependency><groupId>org.drools</groupId><artifactId>drools-compiler</artifactId> </dependency> <!-- 決策表依賴--> <dependency><groupId>org.drools</groupId><artifactId>drools-decisiontables</artifactId> </dependency> <dependency><groupId>org.drools</groupId><artifactId>drools-templates</artifactId> </dependency>4.規則文件：.drl or xls
我們一般用到的也就這兩種形式，一個是drl文件，是drools規則引擎提供的最原生的方式，語法很簡單，具體語法見drools語法介紹
還有一個是決策表，決策表可以是xls也可以是csv，我們一般用xls比較多。而且好理解。xls就是一個excel文件。ps：在使用的過程中，遇到很多坑，其中一個最大的坑是mac系統的問題，這里后面會安利。
drl文件
首先來看下drl文件，這個在第2條講解node的時候已經提到過了。
舉例：
- package 定義了規則文件的一個命名空間，和java中的package無關。
- import 這里可以有多個，就是在規則文件里引用到的java類。
- rule 用來定義一個規則，這里名字不可重復，后面跟一個when關鍵字，翻譯過來就是，規則 名ageUp12，當滿足......
- when 和then之間是邏輯表達式，也就是辨別條件，其中$student:Student(age >2)這里其實包含了兩個意思，一個是滿足age>2的Student對象，一個是把這個對象賦值給$student變量，這樣后面就可以引用這個變量了。邏輯表達式寫在小括號里，如果是多個條件，可以用逗號分隔，如$sutdent :Student(age > 2,name=="max")
- then和end之間來定義action，即當滿足age>2的時候，做什么操作，這里可以像在java方法里一樣，調用任何一個java類的方法，只要import了這個類且在前面定義了這個變量
第二個例子可以看到有個retract($student),這里是用到了drools內部提供的一個函數，具體見后續關于drools語法介紹的博客
決策表（decisiontable）
決策表就是一個excel文件，可以是xls(xlsx暫不支持)或者csv是個表格，看上去也很直觀，即便是不懂代碼的人看了也能看懂，不像drl文件那么多語法。關鍵的一點是：decisiontable也是最終轉成drl文件來讓drools規則引擎來解析執行的。*.xls到*.drl的轉換這個在后面的wiki會說到。
直接上圖吧
這里可以暫時忽略那些背景色，只是為了好區分沒個模塊的作用
這里忽略文件開始的空行，從有數據的第一行開始解釋說明：
第一行,第一列：RuleSet 第二列com.sankuai.meituan.maxtse.drools.test。這里RuleSet可以省略的，累似drl文件中的package
第二行，第一列：Import 第二列具體的java類，這里和drl文件里的Improt相對應，多個引用類用逗號分隔
第三行，是個對這個決策表的說明
第四行，第一列：RuleTable FirstDecisionTable 這一行很關鍵 指明這是一個決策表，并且下面的幾行都是具體的規則，就好比上面幾行是一些準備條件，下面才是真正干活的地方，這里來個說明
第五行，CONDITION行，這一行可以有兩種列名：CONDITION ACTION。CONDITION列就是drl里的辨別條件， ?ACTION則是具體的操作，即滿足前面幾列的CONDITION的條件后，會執行什么操作，這里CONDITION一定在ACTION前面，ACTION可以有多個列， 單個ACTION里的多個操作用逗號分隔，末尾要加分號結尾這里很重要，不然會有解析錯誤
第六行，緊挨著CONDITION的一行，可以在這里聲明下面要用的到對象，對應drl文件里的$student:Student()
第七行，是辨別條件邏輯表達式，如：student.getAge()==$param則對應drl里的age==12這里$param是對應列每個單元格的值，然后這里需要特別說明下，針對于非字符串，如整數，小數等，可以直接使用$param，但是如果單元格里是字符串，則需要加雙引號。（ps：mac里的雙引號是斜的，一定要保證是豎著"的）另外，如果有多個值，可以用逗號隔開，然后可以用$1,$2提取變量值，如第一個ACTION里的student.doAction1($1,"$2")
第八行仍然是注釋行，可以添加每一個CONDITON ACTION列的說明。
下面的每一行就是對應的某些條件的取值了。
參考：decisionTable
?
天才都是奮斗出來的，更何況你還不是天才，奮斗吧，少年
總結
以上是生活随笔為你收集整理的drools规则引擎初探的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： [数据结构]之栈
- 下一篇： 【eoe特刊】第二十七期 OpenGL