springboot规则引擎对比 spring 规则引擎

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数码悟透 2024-06-21 20:10:32

文章标签 springboot规则引擎对比 drools 业务规则设计 spring boot java 文章分类 架构后端开发

1、DRools介绍

官网：https://www.drools.org/

规则引擎主要完成的就是将业务规则从代码中分离出来。

DRools一款由JBoss组织提供的基于Java语言开发的开源规则引擎，目前由 Redhat 开源的规则引擎，它是 Redhat 的 KIE Group 中的组件之一，可以比较方便的跟另一个组件 JBPM 工作流配合用于管理复杂的规则流；同时 Drools 的推理策略算法在经典 Rete 算法以及其它算法的基础上做了多个版本的增强。DRools是一个具有基于前向链接和后向链接推理的规则引擎，允许快速和可靠地评估业务规则和复杂事件处理。

关于规则引擎的说明和对比可以参考另一篇文章：规则引擎

2、DRools API开发流程

Drools API开发步骤：

获取KieServices
获取KieContainer
获取KieSession
插入Fact对象
触发规则（规则需事先编写，如DRL文件或规则表等）
关闭KieSession

//1.获取KieServices
KieServices kieServices = KieServices.get();
//2.获取Kie容器对象
KieContainer kieContainer = kieServices.getKieClasspathContainer();
//3.从kie容器对象中获取会话对象
KieSession session = kieContainer.newKieSession();
//4.创建Fact对象（事实对象）
FactExample fact = new FactExample();
fact .setTest("test");
//5.将Fact对象插入到工作内存中去
session.insert(fact);
//6.激活规则，由drools框架自动进行规则匹配，如果匹配成功，则执行规则
session.fireAllRules();
//7.关闭session
session.dispose();

2.1、规则文件编码规范（建议）

所有的规则文件(.drl)应统一放在一个规定的文件夹汇总，如：/rules文件夹
书写的每一个规则应该尽量加上注释
同一类型的对象尽量放在一个规则文件中，如所有的Student类型的对象尽量放在一个规则文件中
每个规则最好都加上salience属性，明确执行顺序
Drools默认dialect为"java"，尽量避免使用dialect "mvel"

3、DRools主要概念

3.1、规则引擎的构成

working Memory（工作内存）
Rule Base（规则库）
Inference Engine（推理引擎）：Pattern Matcher（匹配器）、Agenda（议程）、Execution Engine（执行引擎）

3.2、规则引擎执行过程

将初始数据(fact)输入至工作内存（working Memory）
使用匹配器（Pattern Matcher）将规则库中的规则(rule)和数据(fact)匹配，匹配成功的放入到议程(Agenda)中
如果执行规则存在冲突，即同时激活了多个规则，将冲突的规则放入冲突集合（冲突是同时匹配了多条规则，不需要自己处理，drools会自动处理，也可以通过主动声明的方式限制只命中一条规则）
解决冲突，将激活的规则按顺序放入议程(Agenda)
执行议程(Agenda)中的规则，重复2-4，直到执行完毕议程中的所有规则

3.3、规则文件

3.3.1、规则文件的构成

package：包名，package对应的不一定是真正的目录，可以任意写com.abc，同一个包下的drl文件可以相互访问
import：用于导入类或者静态方法
global：全局变量
function：自定义函数
query：查询
rule end：规则体

3.3.2、规则体（rule）的基本语法

rule "ruleName"        //rule关键字，表示规则开始，参数为规则的唯一名称
    attributes              //规则属性，是rule与when之间的参数，为可选项
    when               		//关键字，后面是规则的条件部分
        LHS            		 //Left Hand Side，是规则的条件部分
    then               		 //后面跟规则的结果部分
        RHS           		//是规则的结果或行为
end                   		 //表示一个规则的结束

3.3.3、规则体的属性

salience：指定规则执行的优先级，用数字表示，数字越大优先级越高。如果不设置，默认从上到下执行
dialect：指定规则使用的语言类型，java或mvel
enabled：指定规则是否启用，取值为ture或false，默认为true
date-effective：指定规则生效的时间
date-expires：指定规则失效的时间
timer：定时器，指定规则触发的时间
activation-group：激活分组，同一个组内只能有一个规则触发
agenda-group：议程分组，只有获取焦点的组中的规则才有可能触发。在java代码中获得焦点。

session.getAgenda().getAgendaGroup("agenda_group_name").setFocus;

auto-focus：自动获取焦点，一般结合agenda-group使用，取值为ture或false
no-loop：防止死循环，当规则使用update之类的函数修改了Fact对象时，使当前规则再次被激活从而导致死循环。

3.4、DRools的基本语法

运算符：> < >= <= == !=
contains：检查一个Fact对象的某个属性值是否包含一个指定的对象值
not contains：检查一个Fact对象的某个属性值是否不包含一个指定的对象值
memberOf：判断一个Fact对象的某个属性是否在一个或多个集合中
not memberOf：判断一个Fact对象的某个属性是否不在一个或多个集合中
matches：判断一个Fact对象的属性是否与提供的标准的Java正则表达式进行匹配
not matcher：判断一个Fact对象的属性是否不与提供的标准的Java正则表达式进行匹配

3.5、DRools内置方法

update方法：更新工作内存中的数据，并让相关的规则重新匹配。更新数据时，要注意防止陷入死循环。
insert方法：向工作内存中插入数据，并让相关的规则重新匹配。
retract方法：删除工作内存中的数据，并让相关的规则重新匹配。

3.6、DRools高级语法

3.6.1、global全局变量

global关键字用于在规则文件中定义全局变量，它可以让应用程序的对象在规则文件中能够被访问。可以用来为规则文件提供数据或服务。语法结构：global 对象类型对象名称。

注意事项：如果对象类型为包装类时，在一个规则中改变了global的值，那么只针对当前规则有效，对其他规则中的global不会有影响。如果对象类型为集合类型或者javaBean时，在一个规则中改变了global的值，对java代码和所有规则都有效。

3.6.2、query查询

query查询提供了一种查询working memory中符合约束条件的Fact对象的简单方法。它仅包含规则文件中的LHS部分，不用指定"when"和"then"部分并且以end结束。具体语法结构如下：

query 查询的名称（可选参数）
    LHS
end

3.6.3、function方法

function关键字用于在规则文件中定义函数，规则体中可以调用定义的function函数。使用函数的好处是可以将业务逻辑集中放置在一个地方，根据需要可以对函数进行修改。

function 返回值类型 函数名（可选参数）{
  		//逻辑代码
}

3.6.4、LHS语法

1. 复合值限制in/not in

复合值限制是指超过一种匹配值的限制条件，类似于SQL语句中的in关键字。

$s:Student(name in ("张三","李四","王五"))
$s:Student(name not in ("张三","李四","王五"))

2. 条件元素eval

eval用于规则体的LHS部分，并返回一个Boolean类型的值。语法结构：eval（表达式)

eval（1==1)

3. 条件元素not

not用于判断working memory中是否存在某个Fact对象，如果不存在则返回true，存在返回true。

not Student(age<10)

4. 条件元素exists

exists与not相反，用于判断working memory中是否存在某个Fact对象，如果存在则返回true，不存在返回true。

exists Student(age<10)

5. 规则继承

规则之间使用extends关键字进行规则部分的继承，类似于java类之间的继承。

rule "rule_1"
   when
       Student(age>10)
   then
      System.out.println("rule_1触发");
end

rule "rule_2" extends "rule_1"   //继承上面的规则
   when
       Student(age<20)        //此处虽然只有一个条件，但继承上面的条件，所以此处的条件是10<age<20
   then
      System.out.println("rule_2触发");
end

3.6.5、RHS语法

RHS部分需要进行业务处理。在RHS部分Drools提供了一个内置对象，名称是drools，介绍几个drools对象的方法。

1. halt

halt方法的作用是立即终止后面所有规则的执行。

rule "rule_1"
   when
       Student(age>10)
   then
      System.out.println("rule_1触发");
      drools.halt();     //后面的规则不再执行
end

rule "rule_2" 
   when
       Student(age<20)        
   then
      System.out.println("rule_2触发");
end

2. getWorkingMemory

getRule方法的作用是返回工作内存中的对象。

rule "rule_getWorkingMemory"
   when
       Student(age>10)
   then
      System.out.println(drools.getWorkingMemory());
end

3.getRule

getRule方法的作用是返回规则对象。

rule "rule_getRule"
   when
       Student(age>10)
   then
      System.out.println(drools.getRule());
end

4、Spring Boot整合DRools

实现一个产品佣金规则计算逻辑，满足项目的规则触发条件则按照相应公式计算佣金，并返回结果。

例子业务逻辑简介：

创建maven工程并配置pom.xml
创建resources/rules/settlement.drl文件
创建domainn/ProjectRule***.java实体类
编写配置类config/DroolsAutoConfiguration.java（例子做了简化）
创建ProjectService.java

具体代码如下：

构建Spring Boot基础项目，可通过：https://start.spring.io/
Maven引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.3</version>
    </parent>
    <groupId>com.xxx</groupId>
    <artifactId>drools-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>drools-demo</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <drools.version>7.57.0.Final</drools.version>
    </properties>
    <dependencies>
        //... Spring Boot 依赖

        <dependency>
            <groupId>org.drools</groupId>
            <artifactId>drools-core</artifactId>
            <version>${drools.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.drools</groupId>
            <artifactId>drools-compiler</artifactId>
            <version>${drools.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.drools</groupId>
            <artifactId>drools-decisiontables</artifactId>
            <version>${drools.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.drools</groupId>
            <artifactId>drools-templates</artifactId>
            <version>${drools.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.kie</groupId>
            <artifactId>kie-api</artifactId>
            <version>${drools.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

编写规则文件DRL

//package对应的不一定是真正的目录，可以任意写com.abc，同一个包下的drl文件可以相互访问
package com.xxx;

import com.xxx.droolsdemo.domain.ProjectRuleWhenCondition
import com.xxx.droolsdemo.domain.ProjectRuleWhenValue
import com.xxx.droolsdemo.domain.ProjectRuleThenCondition
import com.xxx.droolsdemo.domain.ProjectRuleThenResult
import java.math.BigDecimal
import com.sun.javafx.binding.StringFormatter
import java.util.List
import java.util.ArrayList

// TODO:function定义说明
//function 返回值类型 函数名(可选参数){
//    //逻辑代码
//}

function Boolean inList(List targetList, Object value){

    Boolean flag = false;
    for(Object obj : targetList){

    System.out.println("inList" + obj);

    if(obj.equals(value)){
        flag  = true;
        break;
    }
    }
    return flag;
}

rule "product rule"
    salience 1          //指定优先级，数值越大优先级越高，不指定的情况下由上到下执行
    no-loop true        //防止陷入死循环
    when
        $thenCondition:ProjectRuleThenCondition();
        $thenResult:ProjectRuleThenResult();

        $whenCondition:ProjectRuleWhenCondition();
        $whenValue : ProjectRuleWhenValue(
        //inList($whenCondition.getPropertyTypes(),propertyType) && //户型
        propertyType memberOf $whenCondition.getPropertyTypes() &&
        area > 0 && area<$whenCondition.getArea() && //面积区间
        dealCount>=$whenCondition.getDealCount() ); //成交总套数
    then
        if($thenCondition.getIsServiceFee()){
          $thenResult.setServiceFeeAmount($thenCondition.getReturnAmount().multiply($thenCondition.getReturnRatio()));
        }
        else{
            $thenResult.setServiceFeeAmount(new BigDecimal(10086));
        }
        System.out.println(drools.getRule().getName() +"被执行");
end;

构建实体

ProjectRuleWhenCondition：规则When条件类
ProjectRuleWhenValue：规则When Fact值类
ProjectRuleThenCondition：规则Then条件类
ProjectRuleThenResult：规则Then结果类

/**
 * 项目规则-When条件
 */
@Data
public class ProjectRuleWhenCondition {

    /**
     * 物业类型
     */
    private List<String> propertyTypes;

    /**
     * 面积
     */
    private BigDecimal area;

    /**
     * 成交总套数
     */
    private Integer dealCount;

}

/**
 * 项目规则-When值
 */
@Data
public class ProjectRuleWhenValue {

    /**
     * 物业类型
     */
    private String propertyType;

    /**
     * 面积
     */
    private BigDecimal area;

    /**
     * 成交总套数
     */
    private Integer dealCount;

}

/**
 * 项目规则-Then条件
 */
@Data
public class ProjectRuleThenCondition {

    /**
     * 是否服务费
     */
    private Boolean isServiceFee;

    /**
     * 回款金额
     */
    private BigDecimal returnAmount;


    /**
     * 回款比率
     */
    private BigDecimal returnRatio;

}

/**
 * 项目规则-When结果
 */
@Data
public class ProjectRuleThenResult {

    /**
     * 服务费（计算得出）
     */
    private BigDecimal serviceFeeAmount;
}

构建ProjectService，实现触发逻辑

public class ProjectService {
    private KieContainer kieContainer;

    public ProjectService() {
        init();
    }

    public void reload() {
        init();
    }

    public void run() {

        //1. 构建when参数
        ProjectRuleWhenCondition whenCondition = new ProjectRuleWhenCondition();
        whenCondition.setPropertyTypes(Arrays.asList("住宅", "公寓", "别墅"));
        whenCondition.setArea(new BigDecimal(200));
        whenCondition.setDealCount(1);

        ProjectRuleWhenValue
 whenValue = new ProjectRuleWhenValue();
        whenValue.setPropertyType("住宅");
        whenValue.setArea(new BigDecimal(80));
        whenValue.setUnitType("三房");
        whenValue.setDealCount(2);
        whenValue.setDealTotalAmount(new BigDecimal(5000));

        //2. 构建then参数
        ProjectRuleThenCondition thenCondition = new ProjectRuleThenCondition();
        thenCondition.setIsServiceFee(true);
        thenCondition.setReturnAmount(new BigDecimal(100000));
        thenCondition.setReturnRatio(new BigDecimal(0.2));

        ProjectRuleThenResult thenResult = new ProjectRuleThenResult();


        //3. 初始化KIE Session
        //KIE是JBoss提供的一套集中式管理API,@link:https://docs.jboss.org/drools/release/7.58.0.Final/kie-api-javadoc/index.html

        KieSession kieSession = kieContainer.newKieSession();
        kieSession.insert(whenCondition);
        kieSession.insert(whenValue);
        kieSession.insert(thenCondition);
        kieSession.insert(thenResult);

        //只执行一个符合条件的rule，需要配合salience优先级使用
        //kieSession.fireAllRules(1);
        int i = kieSession.fireAllRules();
        System.out.println("规则执行了" + i + "次，返回计算结果为" + thenResult.getServiceFeeAmount());

        kieSession.dispose();
    }

    @SneakyThrows
    private void init() {
        KieServices kieServices = KieServices.get();
        KieFileSystem kieFileSystem = kieServices.newKieFileSystem();
        ResourcePatternResolver resourcePatternResolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
        Resource[] resourceArray = resourcePatternResolver.getResources("rules/**/*.drl");
        for (Resource file : resourceArray) {
            kieFileSystem.write(ResourceFactory.newClassPathResource("rules/" + file.getFilename(), "UTF-8"));
        }
        KieBuilder kb = kieServices.newKieBuilder(kieFileSystem);
        kb.buildAll();
        KieModule kieModule = kb.getKieModule();
        kieContainer = kieServices.newKieContainer(kieModule.getReleaseId());
    }
}

测试验证，输出结果如下

product rule被执行
规则执行了1次，返回计算结果为20000.000000000001110223024625156540423631668090820312500000

修改ProjectRuleWhenValue的值，将输出不同的结果。

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