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规则引擎：Drools与JRuleEngine

译文：《规则引擎：Drools与JRuleEngine》
译者：chszs
作者：Vivek Tomar
原文：《Rule engine : Drools / JRuleEngine》
原文见http://www.naxos-software.de/blog/index.php?/archives/78-Rule-engine-Drools-JRuleEngine.html

一、规则引擎
规则引擎有助于基于存储在规则中的知识和推理来执行判断。这些规则基本上只有条件和动作，别无它物。

规则引擎的优点：
1、分隔应用程序的条件和控制流
(1) 规则都存储在单独的文件。
(2) 规则可以被技术人士和商业人士修改的。
(3) 规则改变后应用程序不必重新部署。
(4) 使用集中的规则使得应用程序更易于管理和维护。
 
2、规则替换了代码中的if else语句
(1) 规则脚本更容易提取。
(2) 即使是非技术人员也能轻易地遵循规则。
(3) 集中可以解决问题，而不是实现。
(4) 与实现代码相比，规则聚团更容易编写。 

3、为什么作决定能很容易地概念化

总结：规则有助于消除代码中大量的if else语句，使代码更易于维护。

二、Drools介绍
Drools是一个开源实现。它是一个Java库，以Apache许可证发布，其二进制代码或源码下载均有效。

推理机的核心是一个规则引擎。它执行模式匹配，在执行动作中做出决策。RETE算法用于模式匹配。 

知识被表述为规则。规则有两个主要部分：条件和动作。

例如：
如果用户（年龄>17），那么System.out.println("User is greater then 17");

在人工智能系统，主要有两种响应的方法。
1、正向链（Forward Chaining）
这是基于事实根据的。在工作区域检查中规则。当规则条件为真的规则不再有时，模式匹配结束。

2、反向链（Backward Chaining）
只检查规则的动作可以匹配目标的规则。如果满足条件，然后进行评估。

3、兼容JDK1.4，且需要下面的库。
(1) drools-all-jdk1.4.2.1.jar
(2) xercesImpl-2.6.2.jar
(3) antlr-2.7.5.jar
(4) janino-2.3.2.jar

4、代码示例（ApplyRule.java）

/*<br /> /* $Header$<br /> */</p> <p> package com.vivek.drools.example;</p> <p> import java.io.IOException;<br /> import java.io.InputStream;<br /> import org.apache.commons.logging.Log;<br /> import org.apache.commons.logging.LogFactory;<br /> import org.drools.FactException;<br /> import org.drools.IntegrationException;<br /> import org.drools.RuleBase;<br /> import org.drools.WorkingMemory;<br /> import org.drools.io.RuleBaseLoader;<br /> import org.xml.sax.SAXException;</p> <p> /**<br /> * Demonstration of a sample rule using Java.<br /> *<br /> * @version <tt>$Revision: 1.0 $</tt><br /> * @author <a href="mailto:{vivek.tomar@naxos-software.de}" mce_href="mailto:{vivek.tomar@naxos-software.de}">{Vivek Tomar}</a>.<br /> */</p> <p> public class ApplyRule {</p> <p> // Constants -----------------------------------------------------</p> <p> static Log log = LogFactory.getLog(ApplyRule.class.getName());<br /> private static final String RULE_FILE = "/rules/rules.drl";<br /> //private static final String RULE_IS_TURNOVER_INSURABLE = "turnoverInsurable";<br /> //private static final String RULE_IS_TURNOVER_NOT_INSURABLE = "turnoverNotInsurable";</p> <p> // Attributes ----------------------------------------------------</p> <p> private double turnover = 1000000;</p> <p> // Constructors --------------------------------------------------</p> <p> public ApplyRule () {<br /> try {<br /> InputStream in = this.getClass().getResourceAsStream(RULE_FILE);<br /> RuleBase ruleBase = RuleBaseLoader.loadFromInputStream(in);<br /> WorkingMemory workingMemory = ruleBase.newWorkingMemory();<br /> workingMemory.assertObject(this);<br /> // Fire specific rule<br /> //workingMemory.fireAllRules(new RuleNameEqualsAgendaFilter(RULE_IS_TURNOVER_INSURABLE));</p> <p> //Fire all rules<br /> workingMemory.fireAllRules();<br /> } catch (IntegrationException e) {<br /> e.printStackTrace();<br /> } catch (FactException e) {<br /> e.printStackTrace();<br /> } catch (SAXException e) {<br /> e.printStackTrace();<br /> } catch (IOException e) {<br /> e.printStackTrace();<br /> }<br /> }</p> <p> // Public --------------------------------------------------------</p> <p> public static void main (String args[]) {<br /> new ApplyRule();<br /> }</p> <p> public double getTurnover () {<br /> return turnover;<br /> }</p> <p> public void setTurnover (double turnover) {<br /> this.turnover = turnover;<br /> }</p> <p> public void printCompanyInsurable () {<br /> log.info("******************************");<br /> log.info("This company is Insurable.");<br /> log.info("******************************");<br /> }</p> <p> public void printCompanyNotInsurable () {<br /> log.info("==============================");<br /> log.info("This company is not Insurable.");<br /> log.info("==============================");<br /> }<br /> }

规则定义（rules.drl）

<?xml version="1.0"?><br /> <rule-set name="cheese rules"<br /> xmlns="http://drools.org/rules"<br /> xmlns:java="http://drools.org/semantics/java"<br /> xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"<br /> xs:schemaLocation="http://drools.org/rules rules.xsd<br /> http://drools.org/semantics/java java.xsd"><br /> <rule name="turnoverInsurable"><br /> <parameter identifier="applyRule"><br /> <class>com.vivek.drools.example.ApplyRule</class><br /> </parameter><br /> <java:condition>applyRule.getTurnover() > 2000000 </java:condition><br /> <java:consequence><br /> applyRule.printCompanyInsurable();<br /> </java:consequence><br /> </rule><br /> <rule name="turnoverNotInsurable"><br /> <parameter identifier="applyRule"><br /> <class>com.vivek.drools.example.ApplyRule</class><br /> </parameter><br /> <java:condition>applyRule.getTurnover() < 2000000 </java:condition><br /> <java:consequence><br /> applyRule.printCompanyNotInsurable();<br /> </java:consequence><br /> </rule><br /> </rule-set>

三、JRuleEngine介绍
JRuleEngine是一个基于Java的规则引擎，遵循JSR94规范，版本1.1。

1、JRuleEngine共同特征： 
(1) 在JRuleEngine输入对象被称为事实，而输出对象被称为结论。 
(2) 一个类的方法可直接从规则中调用。 

2、JRuleEngine基于前向链算法。

3、规则是类org.jruleengine.rule.RuleImpl的对象，它们以下列方式载入：
(1) 可以从XML文件中读入
(2) 通过RuleImpl对象创建，也可以取自数据库。

4、会话是客户端和规则引擎之间的运行时的胶水。会话与单一的规则执行集相关。会话规则的类型：
(1) 一个有状态的规则会话可持续很长时间，可一次又一次地查询。
(2) 一个无状态的规则给出了实现，但只能持续一定时期。

5、JRuleEngine需要两个库：
(1) jsr94.jar
(2) jruleengine.jar

6、添加这些文件到您应用程序的类路径。

7、通过实例化一个有状态的规则会话（StatefulRuleSession）或无状态的规则会话（StatelessRuleSession）来使用这个库。

8、代码例子(ApplyRule.java)

/*<br /> * $Header$<br /> */<br /> package com.vivek.jruleengine.example;</p> <p> import java.io.InputStream;<br /> import java.util.ArrayList;<br /> import java.util.HashMap;<br /> import java.util.List;</p> <p> import javax.rules.RuleRuntime;<br /> import javax.rules.RuleServiceProvider;<br /> import javax.rules.RuleServiceProviderManager;<br /> import javax.rules.StatelessRuleSession;<br /> import javax.rules.admin.RuleAdministrator;<br /> import javax.rules.admin.RuleExecutionSet;</p> <p> import org.apache.commons.logging.Log;<br /> import org.apache.commons.logging.LogFactory;</p> <p> /**<br /> * Demonstration of a sample rule using Java.<br /> *<br /> * @version <tt>$Revision: 1.0 $</tt><br /> * @author <a href="mailto:{vivek.tomar@naxos-software.de}" mce_href="mailto:{vivek.tomar@naxos-software.de}">{Vivek Tomar}</a>.<br /> */<br /> public class ApplyRule {</p> <p> // Constants -----------------------------------------------------</p> <p> static Log log = LogFactory.getLog(ApplyRule.class.getName());<br /> private static final String RULE_FILE = "/rules/rules.xml";</p> <p> // Attributes ----------------------------------------------------</p> <p> private double turnover = 1000000;</p> <p> // Constructors --------------------------------------------------</p> <p> public ApplyRule () {</p> <p> try {<br /> // Load the rule service provider of the reference<br /> // implementation.<br /> // Loading this class will automatically register this<br /> // provider with the provider manager.<br /> Class.forName("org.jruleengine.RuleServiceProviderImpl");</p> <p> // Get the rule service provider from the provider manager.<br /> RuleServiceProvider serviceProvider = RuleServiceProviderManager.getRuleServiceProvider("org.jruleengine");</p> <p> // get the RuleAdministrator<br /> RuleAdministrator ruleAdministrator = serviceProvider.getRuleAdministrator();<br /> log.info("Administration API");<br /> log.info("======================");<br /> log.info("Acquired RuleAdministrator: ");</p> <p> // get an input stream to a test XML ruleset<br /> // This rule execution set is part of the TCK.<br /> InputStream inStream = this.getClass().getResourceAsStream(RULE_FILE);</p> <p> // parse the ruleset from the XML document<br /> RuleExecutionSet res1 =<br /> ruleAdministrator.getLocalRuleExecutionSetProvider(null).createRuleExecutionSet(inStream, null);<br /> inStream.close();<br /> log.info("Loaded RuleExecutionSet: ");</p> <p> // register the RuleExecutionSet<br /> String uri = res1.getName();<br /> ruleAdministrator.registerRuleExecutionSet(uri, res1, null);<br /> log.info("Bound RuleExecutionSet to URI: " + uri);</p> <p> RuleRuntime ruleRuntime = serviceProvider.getRuleRuntime();<br /> log.info("Acquired RuleRuntime: ");</p> <p> // create a StatelessRuleSession<br /> StatelessRuleSession statelessRuleSession = (StatelessRuleSession)<br /> ruleRuntime.createRuleSession(uri, new HashMap(),<br /> RuleRuntime.STATELESS_SESSION_TYPE);</p> <p> log.info("Got Stateless Rule Session: " + statelessRuleSession);</p> <p> // call executeRules with some input objects</p> <p> // Create a input list.<br /> List input = new ArrayList();<br /> input.add(this);</p> <p> // Print the input.<br /> log.info("Calling rule session with the following data");<br /> log.info("Customer turnover input: " + this.getTurnover());</p> <p> // Execute the rules without a filter.<br /> List results = statelessRuleSession.executeRules(input);</p> <p> // Release the session.<br /> statelessRuleSession.release();<br /> log.info("Released Stateless Rule Session.");</p> <p> } catch (NoClassDefFoundError e) {<br /> if (e.getMessage().indexOf("Exception") != -1) {<br /> log.error("Error: The Rule Engine Implementation could not be found.");<br /> } else {<br /> log.error("Error: " + e.getMessage());<br /> }<br /> } catch (Exception e) {<br /> e.printStackTrace();<br /> }<br /> }</p> <p> // Public --------------------------------------------------------</p> <p> public static void main (String args[]) {<br /> new ApplyRule();<br /> }</p> <p> public double getTurnover () {<br /> return turnover;<br /> }</p> <p> public void setTurnover (double turnover) {<br /> this.turnover = turnover;<br /> }</p> <p> public void printCompanyInsurable () {<br /> log.info("******************************");<br /> log.info("This company is Insurable.");<br /> log.info("******************************");<br /> }</p> <p> public void printCompanyNotInsurable () {<br /> log.info("==============================");<br /> log.info("This company is not Insurable.");<br /> log.info("==============================");<br /> }<br /> }

规则定义(rules.xml)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><br /> <rule-execution-set><br /> <name>RuleExecutionSet1</name><br /> <description>Rule Execution Set</description><br /> <synonymn name="applyRule" class="com.vivek.jruleengine.example.ApplyRule" /><br /> <rule name="turnoverInsurable" description="Check if turnover insurable" ><br /> <if leftTerm="applyRule.getTurnover" op=">" rightTerm="2000000" /><br /> <then method="applyRule.printCompanyInsurable()" /><br /> </rule><br /> <rule name="turnoverNotInsurable" description="Check if turnover not insurable" ><br /> <if leftTerm="applyRule.getTurnover" op="<" rightTerm="2000000" /><br /> <then method="applyRule.printCompanyNotInsurable" /><br /> </rule><br /> </rule-execution-set>

结论：
Drools除了提供正常的规则引擎的能力，还有以下额外的优点：
(1) 无论是技术人士还是商业人士，Drools都是用户友好的，它提供了一个巨大的支持工具集。
(2) Drools的Reteoo算法可加速和可扩展。
(3) Drools提供的Eclipse插件带有自动完成智能感知和调试视图、规则流GUI等。
(4) 基于Web的工具（Guvnor）：是一个业务规则管理系统（BRMS），它提供了高级规则授权、版本控制和管理。

至于其他的规则引擎，我个人建议在项目中使用Drools，因为它有一个很大的支持社区。在IDE支持和基于Web的规则管理工具（Guvnor）也有很大优势。