drools4.0学习实践(一)

xiaoxiao2026-08-06  2

一、背景知识: 1、什么是规则引擎 Java规则引擎起源于基于规则的专家系统,而基于规则的专家系统又是专家系统的其中一个分支。专家系统属于人工智能的范畴,它模仿人类的推理方式,使用试探性的方法进行推理,并使用人类能理解的术语解释和证明它的推理结论。 推理引擎包括三部分:模式匹配器(Pattern Matcher)、议程(Agenda)和执行引擎(Execution Engine)。推理引擎通过决定哪些规则满足事实或目标,并授予规则优先级,满足事实或目标的规则被加入议程。模式匹配器决定选择执行哪个规则,何时执行规则;议程管理模式匹配器挑选出来的规则的执行次序;执行引擎负责执行规则和其他动作。 和人类的思维相对应,推理引擎存在两者推理方式:演绎法(Forward-Chaining)和归纳法(Backward-Chaining)。演绎法从一个初始的事实出发,不断地应用规则得出结论(或执行指定的动作)。而归纳法则是根据假设,不断地寻找符合假设的事实。Rete算法是目前效率最高的一个 Forward-Chaining推理算法,许多Java规则引擎都是基于Rete算法来进行推理计算的。 推理引擎的推理步骤如下:   (1)将初始数据(fact)输入Working Memory。   (2)使用Pattern Matcher比较规则库(rule base)中的规则(rule)和数据(fact)。   (3)如果执行规则存在冲突(conflict),即同时激活了多个规则,将冲突的规则放入冲突集合。   (4)解决冲突,将激活的规则按顺序放入Agenda。   (5)使用执行引擎执行Agenda中的规则。重复步骤2至5,直到执行完毕所有Agenda中的规则。   上述即是规则引擎的原始架构,Java规则引擎就是从这一原始架构演变而来的。 Drools是基于正向推理的规则引擎。正向推理是数据驱动的,facts事实被传递到工作空间中,在那里有一个或多个规则与这些事实匹配,并由Agenda安排执行—我们从一个事实开始,传递事实,最后得到一个结论。 产生式规则是一个用一阶逻辑进行知识呈现的二元结构。 when then Drools中的Rete算法被称为ReteOO,表示Drools为面向对象系统(Object Oriented systems)增强并优化了Rete算法。 2、规则引擎的优点 声明式编程:使用规则更加容易对复杂的问题进行表述,并得到验证 逻辑与数据分离:数据保存在系统对象中,逻辑保存在规则中。这根本性的打破了面向对象系统中将数据和逻辑耦合起来的局面 速度及可测量性:Drools的Rete、Leaps算法,提供了对系统数据对象非常有效率的匹配,这些算法经过了大量实际考验的证明 3、何时使用 业务逻辑经常发生改变 代码中有很多”if””else””switch”和其它凌乱的逻辑,且总是易变的 二、开始 目前drools的最新版本是5.0(2009年5月19日发布),本文使用4.0.7。 1、导入jar包: drools-core-4.0.7.jar drools-compiler-4.0.7.jar antlr3-runtime-3.0 mvel-1.3.1-java1.4 core-3.2.3.v_686_R32x :在eclipse中编译.drl文件时需要 2、从HelloWorld开始: 一个通用的规则引擎类: import java.io.InputStreamReader;import java.io.Reader;import org.drools.RuleBase;import org.drools.RuleBaseFactory;import org.drools.WorkingMemory;import org.drools.compiler.DroolsParserException;import org.drools.compiler.PackageBuilder;import org.drools.event.DebugWorkingMemoryEventListener;import org.drools.rule.Package;public class RuleEngine { private RuleBase rules; private boolean debug = false; public RuleEngine(String rulesFile) throws DroolsParserException { super(); try { //读取规则文件,*.drl Reader source = new InputStreamReader(RuleEngine.class.getResourceAsStream("/" + rulesFile)); //PackageBuilder用来构建Package PackageBuilder builder = new PackageBuilder(); //解析和编译规则文件 builder.addPackageFromDrl(source); //获取包中的规则集合 Package pkg = builder.getPackage(); //RuleBase是运行时组件,包含一个或多个Package rules = RuleBaseFactory.newRuleBase(); rules.addPackage(pkg); } catch (Exception e) { throw new DroolsParserException("Could not load/compile rules file: " + rulesFile, e); } } public void executeRules(WorkingEnvironmentCallback callback) { WorkingMemory workingMemory = rules.newStatefulSession(); if (debug) { workingMemory.addEventListener(new DebugWorkingMemoryEventListener()); } callback.initEnvironment(workingMemory);//用来向Working Memory中设置Facts对象 workingMemory.fireAllRules();//触发规则引擎 }} 3、编写drl文件:test.drl package org.drools.tutorials.bankingrule "Rule 01" when String (toString=="jack") //含义:如果插入的Facts对象是String类型,且调用其toString()方法后的值等于"jack",则为true then System.out.println("HelloWorld!");end 4、测试: public class Test { public static void main(String[] args) { RuleEngine engine = null; try { engine = new RuleEngine("test.drl"); } catch (DroolsParserException e) { // process Exception } engine.executeRules(new WorkingEnvironmentCallback(){ public void initEnvironment(WorkingMemory workingMemory) throws FactException { workingMemory.insert("jack"); //向Working Memory中设置Facts对象 } }); }} 三、简单介绍 1、术语解释 Rule:一条规则可以看作是IF...THEN...语句块,或者一个简单的IPO(即输入、处理和输出),描述了一组输入,一组判断和一组输出; RuleBase: RuleBase包含一个或多个规则包,它们已经被校验和编译完成,是可以序列化的 Package: 规则包,是规则以及其它相关结构的一个集合,包必须有一个名称空间,并且使用标准的java约定进行命名 WorkingMemory: 用户工作区,包含用户的数据和相关Rule的引用 Facts: Facts就是规则中用到的输入,Facts可以是任何规则可以存取的Java对象,规则引擎完全不会克隆对象,它仅仅是保存对对象的一个引用/指针 2、规则文件详解 规则文件通常是以drl扩展名结尾。在一个drl文件中可以包含多个规则,函数等等,DRL是简单的text文件格式。 规则文件的构成: package package-name //定义包名 imports //导入java包 globals //定义全局变量,如 global java.util.List myGlobalList; functions //定义函数 rules //一系列的规则 规则的构成: rule "name" attributes when LHS then RHS end 说明: LHS是规则的条件部分,可以定义变量 RHS是允许Java语义代码,RHS中的多条语句实质上是一个规则,只有满足全部语句才符合规则 任何在LHS中绑定的变量可以在RHS中使用 3、规则文件示例解读 rule "Rule 01" when //$date定义一个变量,其值为Cashflow对象getDate()的值 //$cashflow定义一个指向Cashflow对象的引用 $cashflow : Cashflow( $date : date, $amount : amount ) not Cashflow( date < "27-Oct-2007") //not 意为不存在,只有不存在date < "27-Oct-2007"的Cashflow对象才为true then System.out.println("Cashflow: "+$date+" :: "+$amount); $cashflow.setAmount($cashflow.getAmount()+$amount); //设置Cashflow对象的amount值 retract($cashflow);//当retract一个fact,WorkingMemory将不再跟踪该fact end public class Cashflow { private Date date; private double amount; //省略getter.. setter.. } 重要:规则引擎完全不会克隆对象,它仅仅是保存对对象的一个引用/指针 即,在规则定义中对fact的修改,就是对代码中fact对象的修改。 也即,规则的根本目的是产生一个供使用的输出结果,即修改后的JavaBean drools的起步就到这里,在后续,我将会深入介绍规则文件的详细语法,以及展开对规则引擎内部实现的研究,敬请关注。 相关资源:drools4.0.7指南
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