java规则 服务编排 java实现规则引擎

 

规则引擎简介

基于规则的专家系统（RBES）

RBES的技术架构

 

图1.基于规则的专家系统组成  

       如上图所示，规则引擎包括三部分：Pattern Matcher、Agenda和Execution Engine。Pattern Matcher决定选择执行哪个规则，何时执行规则；Agenda管理PatternMatcher挑选出来的规则的执行次序；Execution Engine负责执行规则和其他动作。

 

RBES的推理（规则）引擎

 

JSR-94：Java规则引擎API        基于规则编程是一种声明式的编程技术，这种技术让你可以使用试探性的规则而不是过程性的指令来解决问题。规则引擎是一个软件模块，它决定了如何将规则作用于推理数据。在 保险业和金融服务业都广泛地使用了基于规则的编程技术，当需要在大量的数据上应用复杂的规则时，规则引擎技术特别有用。        Java规则引擎API由javax.rules包定义，是访问规则引擎的标准企业级API。Java规则引擎API允许客户程序使用统一的方式和不同厂商的规则引擎产品交互，就像使用JDBC编写独立于厂商访问不同的数据库产品一样。Java规则引擎API包括创建和管理规则集合的机制，在Working Memory中添加，删除和修改对象的机制，以及初始化，重置和执行规则引擎的机制。

使用Java规则引擎API        Java规则引擎API把和规则引擎的交互分为两类：管理活动和运行时活动。管理活动包括实例化规则引擎和装载规则。而运行时活动包括操作Working Memory和执行规则。如果你在J2SE环境中使用Java规则引擎，你可能需要在代码中执行以上所有的活动。相反，在J2EE环境中，Java规则引擎的管理活动是应用服务器的一部分。JSR 94的参考实现包括了一个JCA连接器，用于通过JNDI获得一个RuleServiceProvider。

设置规则引擎        Java规则引擎的管理活动阶段开始于查找一个合适的javax.rules.RuleServiceProvider对象，这个对象是应用程序访问规则引擎的入口。在J2EE环境中，你可能可以通过JNDI获得RuleServiceProvider。否则，你可以使用javax.rules.RuleServiceProviderManager类：           

String implName = "org.jcp.jsr94.ri.RuleServiceProvider";
Class.forName(implName);
RuleServiceProvider serviceProvider = RuleServiceProviderManager.getRuleServiceProvider(implName);

 

RuleAdministrator admin = serviceProvider.getRuleAdministrator();
          HashMap properties = new HashMap();
          properties.put("name", "My Rules");
          properties.put("description", "A trivial rulebase");
          FileReader reader = new FileReader("rules.xml"); RuleExecutionSet ruleSet = null; try { LocalRuleExecutionSetProvider lresp = admin.getLocalRuleExecutionSetProvider(properties); ruleSet = lresp.createRuleExecutionSet(reader, properties); } finally { reader.close(); }

 

       接下来，你可以使用RuleAdministrator注册获得的RuleExecutionSet，并给它分配一个名称。在运行时，你可以用同一个名称创建一个RuleSession；该RuleSession使用了这个命名的RuleExecutionSet。参见下面的例子： admin.registerRuleExecutionSet("rules", ruleSet, properties);

执行规则引擎        在运行时阶段，你可以参见一个RuleSession对象。RuleSession对象基本上是一个装载了特定规则集合的规则引擎实例。你从RuleServiceProvider得到一个RuleRuntime对象，接下来，从javax.rules.RuleRuntime得到RuleSession对象。        RuleSession分为两类：stateful和stateless。它们具有不同的功能。StatefulRuleSession的Working Memory能够在多个方法调用期间保存状态。你可以在多个方法调用期间在Working Memory中加入多个对象，然后执行引擎，接下来还可以加入更多的对象并再次执行引擎。相反，StatelessRuleSession类是不保存状态的，为了执行它的executeRules方法，你必须为Working Memory提供所有的初始数据，执行规则引擎，得到一个内容列表作为返回值。        下面的例子中，我们创建一个StatefulRuleSession实例，添加两个对象（一个Integer和一个String）到Working Memory，执行规则，然后得到Working Memory中所有的内容，作为java.util.List对象返回。最后，我们调用release方法清理RuleSession：          RuleRuntime runtime = rsp.getRuleRuntime();          StatefulRuleSession session = (StatefulRuleSession)          runtime.createRuleSession("rules", properties,          RuleRuntime.STATEFUL_SESSION_TYPE);          session.addObject(new Integer(1));          session.addObject("A string");          session.executeRules();          List results = session.getObjects();          session.release();

 

集成JSR-94产品实现        支持JSR 94规范的产品实现既有收费的商业产品，也有免费的开源项目。目前最为成熟，功能最强大的商业产品是ILOG公司的JRules，该公司也是JSR 94规范的积极推动者之一。支持JSR 94规范的开源项目目前很少，只有Drools和JLisa项目。值得注意的是，Jess不是开源项目，它可以免费用于学术研究，但用于商业用途则要收费。
JSR-94的产品实现         Java规则引擎商业产品有：            l. ILOG公司的JRules           2. BlazeSoft公司的Blaze           3. Rules4J           4. Java Expert System Shell （JESS）         开源项目的实现包括：           l. Drools项目

         2. JLisa项目          3. OFBiz Rule Engine（不支持JSR 94）          4. Mandarax（目前不支持JSR 94）

使用Spring集成        集成Java规则引擎的目标是，使用标准的Java规则引擎API封装不同的实现，屏蔽不同的产品实现细节。这样做的好处是，当替换不同的规则引擎产品时，可以不必修改应用代码。

封装JSR-94实现

public class RuleEngineFacade {
                private RuleAdministrator ruleAdministrator;
                private RuleServiceProvider ruleServiceProvider; private LocalRuleExecutionSetProvider ruleSetProvider; private RuleRuntime ruleRuntime; // configuration parameters private String ruleServiceProviderUrl; private Class ruleServiceProviderImpl; public void setRuleServiceProviderUrl(String url) { this.ruleServiceProviderUrl = url; } public void setRuleServiceProviderImpl(Class impl) { this.ruleServiceProviderImpl = impl; } public void init() throws Exception { RuleServiceProviderManager.registerRuleServiceProvider( ruleServiceProviderUrl, ruleServiceProviderImpl); ruleServiceProvider = RuleServiceProviderManager.getRuleServiceProvider(ruleServiceProviderUrl); ruleAdministrator = ruleServiceProvider.getRuleAdministrator(); ruleSetProvider = ruleAdministrator.getLocalRuleExecutionSetProvider(null); } public void addRuleExecutionSet(String bindUri,InputStream resourceAsStream) throws Exception { Reader ruleReader = new InputStreamReader(resourceAsStream); RuleExecutionSet ruleExecutionSet = ruleSetProvider.createRuleExecutionSet(ruleReader, null); ruleAdministrator.registerRuleExecutionSet(bindUri,ruleExecutionSet,null); } public StatelessRuleSession getStatelessRuleSession(String key) throws Exception { ruleRuntime = ruleServiceProvider.getRuleRuntime(); return (StatelessRuleSession) ruleRuntime.createRuleSession(key, null, RuleRuntime.STATELESS_SESSION_TYPE); } public StatefulRuleSession getStatefulRuleSession(String key) throws Exception { ruleRuntime = ruleServiceProvider.getRuleRuntime(); return (StatefulRuleSession) ruleRuntime.createRuleSession( key, null, RuleRuntime.STATEFUL_SESSION_TYPE); } public RuleServiceProvider getRuleServiceProvider() { return this.ruleServiceProvider; } }

 

封装规则 Rule类封装了具体的业务规则，它的输入参数ruleName是定义规则的配置文件名，并依赖于RuleEngineFacade组件。代码如下：

public class Rule {
         private String ruleName;
         private RuleEngineFacade engineFacade; public void init() throws Exception { InputStream is = Rule.class.getResourceAsStream(ruleName); engineFacade.addRuleExecutionSet(ruleName, is); is.close(); } public void setRuleName(String name) { this.ruleName = name; } public void setEngineFacade(RuleEngineFacade engine) { this.engineFacade = engine; } public StatelessRuleSession getStatelessRuleSession() throws Exception { return engineFacade.getStatelessRuleSession(ruleName); } public StatefulRuleSession getStatefuleRuleSession() throws Exception { return engineFacade.getStatefulRuleSession(ruleName); } }

 

组装规则组件 组装规则的配置文件如下：

<bean id="ruleEngine" class="spring.RuleEngineFacade" init-method="init" singleton="false"> <property name="ruleServiceProviderUrl"> <value>http://drools.org/</value> </property> <property name="ruleServiceProviderImpl"> <value>org.drools.jsr94.rules.RuleServiceProviderImpl</value> </property> </bean> <bean id="fibonacci" class="spring.Rule" init-method="init"> <property name="ruleName"> <value>/test/fibonacci.drl</value> </property> <property name="engineFacade"> <ref local="ruleEngine"/> </property> </bean>

 

测试用例 最后，我们编写测试用例，代码如下：

public class JSRTest extends TestCase {
      ApplicationContext ctx = null; protected void setUp() throws Exception { super.setUp(); ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("testrule.xml"); } public void testGetRuleSession() throws Exception { Rule rule = (Rule)ctx.getBean("fibonacci"); assertNotNull(rule.getStatefuleRuleSession()); assertNotNull(rule.getStatelessRuleSession()); } public void testStatelessRule() throws Exception { Rule rule = (Rule)ctx.getBean("fibonacci"); Fibonacci fibonacci = new Fibonacci(50); List list = new ArrayList(); list.add(fibonacci); StatelessRuleSession session = rule.getStatelessRuleSession(); session.executeRules(list); session.release(); } public void testStatefulRule() throws Exception { Rule rule = (Rule)ctx.getBean("fibonacci"); Fibonacci fibonacci = new Fibonacci(50); StatefulRuleSession session = rule.getStatefuleRuleSession(); session.addObject(fibonacci); session.executeRules(); session.release(); } }

 

 

运行测试用例，出现绿条，测试通过。

规则定义语言之间的变换        因为 JSR-94规范并没有强制统一规则定义的语法，因此，当需要将应用移植到其他的Java规则引擎实现时，可能需要变换规则定义，如将Drools私有的DRL规则语言转换成标准的ruleML，Jess规则语言转换成ruleML等。这个工作一般由XSLT转换器来完成。