Drools入门

文章转载自：http://cwqcwq.iteye.com/blog/397869

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：

1. import java.io.InputStreamReader;
2. import java.io.Reader;
3. import org.drools.RuleBase;
4. import org.drools.RuleBaseFactory;
5. import org.drools.WorkingMemory;
6. import org.drools.compiler.DroolsParserException;
7. import org.drools.compiler.PackageBuilder;
8. import org.drools.event.DebugWorkingMemoryEventListener;
9. import org.drools.rule.Package;
10. public class RuleEngine {
11. private RuleBase rules;
12. private boolean debug = false;
13. public RuleEngine(String rulesFile) throws DroolsParserException {
14. super();
15. try {
16. //读取规则文件，*.drl
17. Reader source = new InputStreamReader(RuleEngine.class.getResourceAsStream("/" + rulesFile));
18. //PackageBuilder用来构建Package
19. PackageBuilder builder = new PackageBuilder();
20. //解析和编译规则文件
21. builder.addPackageFromDrl(source);
22. //获取包中的规则集合
23. Package pkg = builder.getPackage();
24. //RuleBase是运行时组件，包含一个或多个Package
25. rules = RuleBaseFactory.newRuleBase();
26. rules.addPackage(pkg);
27. } catch (Exception e) {
28. throw new DroolsParserException("Could not load/compile rules file: " + rulesFile, e);
29. }
30. }
31. public void executeRules(WorkingEnvironmentCallback callback) {
32. WorkingMemory workingMemory = rules.newStatefulSession();
33. if (debug) {
34. workingMemory.addEventListener(new DebugWorkingMemoryEventListener());
35. }
36. callback.initEnvironment(workingMemory);//用来向Working Memory中设置Facts对象
37. workingMemory.fireAllRules();//触发规则引擎
38. }
39. }

1. import java.io.InputStreamReader;
2. import java.io.Reader;
3. import org.drools.RuleBase;
4. import org.drools.RuleBaseFactory;
5. import org.drools.WorkingMemory;
6. import org.drools.compiler.DroolsParserException;
7. import org.drools.compiler.PackageBuilder;
8. import org.drools.event.DebugWorkingMemoryEventListener;
9. import org.drools.rule.Package;
10. public class RuleEngine {
11. private RuleBase rules;
12. private boolean debug = false;
13. public RuleEngine(String rulesFile) throws DroolsParserException {
14. super();
15. try {
16. //读取规则文件，*.drl
17. Reader source = new InputStreamReader(RuleEngine.class.getResourceAsStream("/" + rulesFile));
18. //PackageBuilder用来构建Package
19. PackageBuilder builder = new PackageBuilder();
20. //解析和编译规则文件
21. builder.addPackageFromDrl(source);
22. //获取包中的规则集合
23. Package pkg = builder.getPackage();
24. //RuleBase是运行时组件，包含一个或多个Package
25. rules = RuleBaseFactory.newRuleBase();
26. rules.addPackage(pkg);
27. } catch (Exception e) {
28. throw new DroolsParserException("Could not load/compile rules file: " + rulesFile, e);
29. }
30. }
31. public void executeRules(WorkingEnvironmentCallback callback) {
32. WorkingMemory workingMemory = rules.newStatefulSession();
33. if (debug) {
34. workingMemory.addEventListener(new DebugWorkingMemoryEventListener());
35. }
36. callback.initEnvironment(workingMemory);//用来向Working Memory中设置Facts对象
37. workingMemory.fireAllRules();//触发规则引擎
38. }
39. }

3、编写drl文件：test.drl

1. package org.drools.tutorials.banking
2. "
3. when
4. 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
5. then
6. System.out.println("HelloWorld！");
7. end

1. package org.drools.tutorials.banking
2. "
3. when
4. 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
5. then
6. System.out.println("HelloWorld！");
7. end

4、测试：

1. public class Test {
2. public static void main(String[] args) {
3. RuleEngine engine = null;
4. try {
5. engine = new RuleEngine("test.drl");
6. } catch (DroolsParserException e) {
7. // process Exception
8. }
9. engine.executeRules(new WorkingEnvironmentCallback(){
10. public void initEnvironment(WorkingMemory workingMemory) throws FactException {
11. workingMemory.insert("jack"); //向Working Memory中设置Facts对象
12. }
13. });
14. }
15. }

1. public class Test {
2. public static void main(String[] args) {
3. RuleEngine engine = null;
4. try {
5. engine = new RuleEngine("test.drl");
6. } catch (DroolsParserException e) {
7. // process Exception
8. }
9. engine.executeRules(new WorkingEnvironmentCallback(){
10. public void initEnvironment(WorkingMemory workingMemory) throws FactException {
11. workingMemory.insert("jack"); //向Working Memory中设置Facts对象
12. }
13. });
14. }
15. }

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