规则引擎,是业务规则管理系统的一部分,主要思想是将应用程序中的业务决策部分分离出来,并使用预定义的语义模板编写业务决策(业务规则),由用户或开发者在需要时进行配置、管理。规则引擎通过业务规则管理系统(BRMS,Business Rule Management System)来实现对业务规则的集中管理和动态执行。
规则引擎的主要特点和好处:
- 灵活性和可配置性:用户通过配置而不是代码编写来定义和管理业务规则。这使得规则可以根据需求进行更加灵活的调整和修改,而无需进行软件开发和发布。
- 可维护性和可扩展性:业务规则的管理和维护变得更加容易。通过规则引擎,用户可以独立地修改、添加或删除规则,而无需修改应用程序的源代码。这提高了维护性和扩展性,同时降低了代码维护的风险和成本。
- 业务与技术的分离:将业务规则从应用程序中分离出来,使得业务人员可以直接参与规则的定义和管理,而不需要依赖开发团队。这种分离促进了业务和技术之间的协作和沟通,加快了业务需求的落地。
- 决策智能化:支持规则的动态执行和智能推断。可以根据事实和规则条件进行推理并做出相应的决策,业务处理过程更加智能化和自动化,并能够根据具体场景和条件进行个性化决策。
- 可重复使用和标准化:规则可以被重复使用,并且以标准化的方式进行管理和执行。这样,不同的应用程序和系统可以共享相同的规则库,实现了规则的标准化和统一的执行。
目前市面上具体的规则引擎产品有:
- Drools:Drools是一款开源的Java规则引擎,并且提供了强大的规则管理和执行功能。是业界广泛应用的规则引擎,具有丰富的功能和灵活的配置选项。
- IBM Operational Decision Manager:ODM 是IBM提供的一套规则引擎和决策管理解决方案。具有强大的规则管理和执行能力,并且可以与其他IBM产品和技术进行集成。
- PegaRULES Decision Management:Pegasystems推出的一款规则引擎产品,提供了全面的决策管理功能,包括规则的创建、维护、版本控制和执行。
- Blaze Advisor:FICO(原Fair Isaac Corporation)推出的一款领先的规则引擎产品。具有高性能和可扩展的规则执行引擎,适用于大规模的决策管理和业务规则管理场景。
- JBoss BRMS:红帽公司(Red Hat)提供的一套开源规则引擎和决策管理系统。基于Drools引擎,并提供了全面的规则管理和执行功能,支持多种商业规则管理需求。
1.1.依赖模块
Drools 是一款开源的业务规则管理系统和规则引擎,由Jboss(现为红帽)开发和维护。Drools完全使用Java语言开发,基于Charles Forgy的RETE算法实现规则的高效执行。它提供了强大的规则管理和执行功能,能够帮助用户更好地管理和执行业务规则。
Drools被分解为几个模块,部分在规则开发/编译过程中需要,另一部分在运行时需要。在大多数情况下,项目只需要运行时包含的所有模块或者依赖,这种方式能提供更好的灵活性。所以运行时规则引擎的jar可以压缩到极致,只需要3个jar包(几百KB)。
以下是组成JBoss Drools的重要库的描述:
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:提供一组接口和类,有助于清楚地显示什么是用户API,什么是引擎API。
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:提供了内部接口和工厂。
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: 核心引擎,运行时组件。包含RETE算法引擎和LEAPS前向推理算法引擎。如果你正在预编译规则(并通过Package或RuleBase对象进行部署),这是唯一的运行时依赖项。
预编译规则(pre-compiling rules)指将规则在运行时之前进行编译的过程。通过预编译规则,可以提高规则引擎的执行效率。
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: 包含编译器/构建器组件,以获取规则源,并构建可执行规则库。这通常是应用程序的运行时依赖项,但如果你正在预编译规则,则不必依赖。这取决于drools-core。
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: 这符合JSR-94的实现,这本质上是drools-compiler组件上的一个层。请注意,由于JSR-94规范的性质,并非所有功能都很容易通过此接口暴露。在某些情况下,直接访问Drools API会更容易,但在某些环境中,JSR-94是强制性的。
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: 这是决策表“编译器”组件,它使用drools-编译器组件。这支持excel和csv输入格式。
上述组件还需要相当多的其他依赖项,其中大多数用于drools-compiler、drools-jsr94或drools-decisiontables模块。
1.2.规则引擎
Drools引擎是Drools中的规则引擎。Drools引擎存储、处理和评估数据,以执行定义好的业务规则或决策模型。Drools引擎的基本功能是将传入的数据或事实与规则的条件相匹配,并确定是否以及如何执行规则。
Drools引擎使用以下基本部件运行:
- Rules:业务规则或DMN决策。所有规则都必须至少包含触发规则的条件以及规则规定的操作。(如上述案例的规则文件user.drl)
- Facts:Drools引擎中匹配规则条件的输入数据。(如上述案例中的UserIn对象)
- Production memory:Drools引擎中存储规则的位置。
- Working memory:Drools引擎中存储事实的位置。
- Agenda:已激活规则的注册和排序位置,为执行规则做准备。
2.1.依赖导入
2.2.规则的输入和输出类型
输入类型
输出类型
2.3.创建规则文件
位置:
2.4.构建可执行规则库
2.5.执行结果:
3.1. KieBase
Drools中的知识库,它包含了运行规则所需要的所有知识元素。知识元素包括规则(Rule)、事实(Fact)、函数(Function)、配置(KieBaseConfiguration)等。KieBase 是Drools中规则引擎的核心部分,它负责管理和执行规则。KieBase 是线程安全的,可以在多个 KieSession 中共享。
3.2. KieSession
Drools规则引擎中与应用程序交互的接口,是一个运行时的状态容器,包含了 Work Memory、Pattern Matcher , Conflict Resolver 和 Executor 等组件。它用于加载和激活规则,插入事实,并执行规则的匹配和执行过程。KieSession 可以通过 KieBase 创建,并能够进行查询和获取执行结果等操作。
3.3. KieModule
Drools规则引擎中对规则集合进行打包和部署的单位。包含了多个KieBase和KieSession的配置信息的容器,可以是一个jar文件或者一个文件夹。KieModule可以从本地或者远程的Maven仓库中加载,实现规则的动态更新和灵活部署。
3.4. KieFileSystem
Drools规则引擎中用于动态加载和管理规则资源文件的组件。一个虚拟的文件系统,用来存储规则文件和其他资源文件。它可以添加、修改和删除规则文件,并可以与KieServices和KieBuilder等组件一起使用,实现规则的灵活维护和更新。
3.5. KieContainer
管理KieModule的容器,可以从本地或者远程的Maven仓库中加载KieModule,并且可以动态地更新KieModule。
是Drools中用于配置KieBase(规则知识库)的配置类。它提供了一系列配置选项,可以对KieBase进行个性化的设置和定制。
4.1.
设置规则条件的执行顺序。
- :规则引擎将按照规则定义的顺序依次评估规则条件。
- :表示规则条件是并行执行的。
如果设置为YES,将仅适用于无状态会话。
4.2.
用于定义规则中对象之间的相等性比较行为。
- :使用Java中的方法进行对象的相等性比较。
- :使用Java中的运算符进行对象的相等性比较(内存地址)。
4.3.
事件处理模式定义了对事件流的管理和处理方式。
- :云模式是一种高效的事件处理模式,适用于大规模事件流。在云模式下,Drools将事件发送到内存队列中,并使用多个工作线程并行地处理事件。
- :流模式是一种实时事件处理模式,适用于连续产生事件的应用场景。在流模式下,Drools使用流式架构处理事件,可以在事件到达时立即进行处理。
4.4.
声明性议程模式。
- :允许使用规则来控制哪些其他规则可以触发以及何时触发。这将比简单使用显著性增加更多的开销,但优点是它是声明性的,因此更具可读性和可维护性。
- :默认情况下,此功能处于关闭状态。
4.5.
用于定义规则中约束的即时编译(Just-In-Time Compilation,JIT)阈值。
- :禁用JIT编译,所有约束都将以解释执行方式进行。
4.6.
限制规则引擎在执行期间使用的最大线程数。
4.7.
MBeans是一种Java平台管理扩展(Java Management Extensions,JMX)的标准,用于管理和监视应用程序的状态。Drools引擎提供了对MBeans的支持,可以通过MBeans来监控和管理规则引擎的各个方面,如规则集、会话、统计信息等。
- :启用MBeans支持。允许创建和注册与Drools引擎相关的MBeans,以便可以通过JMX接口监控和管理规则引擎。
- :禁用MBeans支持。禁止创建和注册任何与Drools引擎相关的MBeans。
4.8.
用于启用或禁用规则评估的多线程执行。
- :启用多线程评估。
- :禁用多线程评估。
4.9.
用于控制会话(Session)的缓存行为。此选项仅在使用phreak规则引擎(默认)时有效。
- :禁用会话缓存。每次创建会话都会实时从规则库构建新的会话对象。
- :同步会话缓存。会话将被缓存并与多个线程共享同一个实例。会话的创建和使用是线程安全的。
- :异步会话缓存。会话将被缓存并与多个线程共享同一个实例。会话的创建和使用不是线程安全的,需要开发人员自行确保线程安全。
4.10.
用于控制类加载器的缓存行为。
- :启用类加载器缓存,此为默认选项。Drools会缓存外部父类加载器中的类解析结果,以提高编译性能。
- :禁用类加载器缓存。
4.11.
用于设置PermGen阈值的类。
- 在旧版本的Java中,PermGen区域有限,不会自动调整大小,如果程序动态加载大量类或反复加载类,可能会导致PermGen区域溢出。为了避免这种情况,可以使用来设置PermGen的阈值。但是自Java 8开始,PermGen被Metaspace所取代。因此,在Java 8及更高版本中,不再适用。
4.12.
用于设置复合键(Composite Key)的深度。复合键是由多个属性组成的唯一标识符。当使用复合键来定义规则或查询时,可能需要设置复合键的深度,以便在运行时正确匹配和比较复合键。