內(nèi)容提要
在本文的第一部分，我將討論規(guī)則引擎如何幫助你從軟件的應(yīng)用邏輯中分離出商業(yè)規(guī)則邏輯，以實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的靈活性。在第二部分，我還將介紹 JSR － 94 規(guī)則引擎 API ，及其實(shí)現(xiàn)原理。在第三部分 , 介紹其開(kāi)源實(shí)現(xiàn) Drools 項(xiàng)目，它是這一新技術(shù)的先驅(qū)，并詳解一個(gè)規(guī)則引擎例子。

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一、規(guī)則引擎如何幫助你從軟件的應(yīng)用邏輯中分離出商業(yè)規(guī)則邏輯，以實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的靈活性。

定義 :

規(guī)則引擎：由基于規(guī)則的專家系統(tǒng)中的推理引擎發(fā)展而來(lái) , 是一種嵌入在應(yīng)用程序中的組件，實(shí)現(xiàn)了將業(yè)務(wù)決策從應(yīng)用程序代碼中分離出來(lái)，并使用預(yù)定義的語(yǔ)義模塊編寫(xiě)業(yè)務(wù)決策。接受數(shù)據(jù)輸入，解釋業(yè)務(wù)規(guī)則，并根據(jù)規(guī)則做出業(yè)務(wù)決策。

為什么使用規(guī)則引擎
“任何事物都會(huì)改變，唯一不變的是變化”…,這些陳詞濫調(diào)已經(jīng)在我們耳邊磨出糨子來(lái)了. 無(wú)論是快速軟件開(kāi)發(fā)，極限編程，還是敏捷軟件開(kāi)發(fā)等，它們 無(wú)一例外地強(qiáng)調(diào)靈活和變化的重要性。

雖然IT團(tuán)隊(duì)反應(yīng)迅速，但他們通常帶來(lái)"電話效應(yīng)"――IT給商業(yè)計(jì)劃的執(zhí)行帶來(lái)的阻力和它帶來(lái)的利益一樣多。不幸的是，在開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)完全理解商業(yè)決策規(guī)則并實(shí)現(xiàn)之前，規(guī)則已經(jīng)改變了。在軟件進(jìn)入市場(chǎng)前，它已經(jīng)過(guò)時(shí)了，需要進(jìn)行重構(gòu)以滿足新的業(yè)務(wù)需求。如果你是一個(gè)開(kāi)發(fā)人員，你會(huì)知道我在說(shuō)什么。再也沒(méi)有比 在需求變動(dòng)的情況下構(gòu)造軟件讓開(kāi)發(fā)人員更沮喪的事情了。作為軟件開(kāi)發(fā)人員，你必須比業(yè)務(wù)人員更了解業(yè)務(wù)，有時(shí)還要了解更多。
??? 試想一下在完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，需求(市場(chǎng)環(huán)境或人為因素,有些需求無(wú)法在項(xiàng)目初始就能預(yù)見(jiàn)的)和規(guī)劃產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)相比，已經(jīng)發(fā)生了根本變化。現(xiàn)在你必須要遵守新的規(guī)則，你已經(jīng)喪失了你的邊際優(yōu)勢(shì)，而且設(shè) 計(jì)軟件的五人中的三人已經(jīng)離開(kāi)了公司。你必須給接手的新人重新講解復(fù)雜的業(yè)務(wù)。如果事情不順利，你可能發(fā)現(xiàn)自己要對(duì)付一個(gè)缺少文檔，并且你完全不了解的遺留應(yīng)用。
你的戰(zhàn)略在哪出現(xiàn)了問(wèn)題？你在哪里應(yīng)該可以做到更好？當(dāng)前在Java社區(qū)，一個(gè)引人注目的新技術(shù)是，分離商業(yè)決策者的商業(yè)決策邏輯和應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的技術(shù)決策，并把這些商業(yè)決策放在中心數(shù)據(jù)庫(kù)，讓它們能在運(yùn)行時(shí)（即商務(wù)時(shí)間）可以動(dòng)態(tài)地管理和修改。這是一個(gè)你值得考慮的策略。
為什么你的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)不得在代碼中包含復(fù)雜微妙的商業(yè)決策邏輯呢？你怎樣才能向他們解釋決策推理的微妙之處呢？你這樣做是否謹(jǐn)慎呢？可能不是。你一方面要應(yīng)付市場(chǎng)，一方面要應(yīng)付軟件代碼，這實(shí)在太困難了。如果能將這些商業(yè)決策規(guī)則集中地放在一個(gè)地方，以一種你可以理解的格式定義，讓你可以直接管理，而不是散落在代碼的各個(gè)角落，那該有多好。如果你能把商業(yè)決策規(guī)則獨(dú)立于你的軟件代碼，讓開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)作出技術(shù)決策，你將會(huì)獲得更多好處。你的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期會(huì)更短，軟件對(duì)于變動(dòng)的需求更靈活。

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分離業(yè)務(wù)和技術(shù)的關(guān)注點(diǎn)

這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子，從業(yè)務(wù)人員的角度，說(shuō)明如何分離商務(wù)和技術(shù)的關(guān)注點(diǎn)。 CRM 系統(tǒng)新裝 ADSL 。系統(tǒng)的一部分用于分析并受理可供客戶購(gòu)買(mǎi)的銷售品 , 并在需要時(shí)向你提出相應(yīng)的提示。這個(gè)系統(tǒng)的工作是，識(shí)別出產(chǎn)品，并標(biāo)記出來(lái)以便進(jìn)一步的檢查。
前置條件 :

CRM 開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有一大堆數(shù)據(jù)，并開(kāi)發(fā)了一系列你可以在規(guī)則中引用的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)對(duì)象。現(xiàn)在，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假設(shè)你是一名受過(guò)良好教育的，了解技術(shù)的管理人，你了解 XML 的基本知識(shí)，可以讓你編寫(xiě)和修改簡(jiǎn)單的 XML 規(guī)則文件。
你的第一個(gè)規(guī)則是，給在眾多受理的產(chǎn)品 ( 有上百個(gè)產(chǎn)品 , 且只有一個(gè)入口和一個(gè)出品 ) 中剔除非 ADSL 的產(chǎn)品（這有點(diǎn)過(guò)分簡(jiǎn)化，但這里只作為一個(gè)例子） , 并給 ADSL 承載電話進(jìn)行合法性校驗(yàn)。該電話先前不能有承載的 ADSL. 。對(duì)于這個(gè)簡(jiǎn)單的例子，你的規(guī)則文件看起來(lái)如下（我們將會(huì)過(guò)頭來(lái)討論這個(gè)文件的結(jié)構(gòu)）：

< rule? name ="Prd_1-0-A1-1307?-01?" > ?
< java:condition > map.get(?“?prdId?”?).equals("1307") </ java:condition > ?
< java:condition > map.get(?“?count?”?) < 1 </java:condition > ?
< java:consequence > bean.setPass(true); </ java:consequence > ?
</ rule > ?

半個(gè)月后，你接到電信公司的電話，對(duì)于 ADSL 選擇寬帶上網(wǎng)卡的用戶承電話承載的 ADSL 可不受限制。除此之外，你的客戶還要求 XXX 本地網(wǎng)內(nèi)的某類客戶承載電話承載的 ADSL 不能超過(guò) 5 個(gè)。
你啟動(dòng)規(guī)則編輯器，并修改規(guī)則以匹配新的評(píng)估條件。完成規(guī)則文件修改后，看起來(lái)如下：

< rule? name ="Prd_1-0-A1-1307-01" > ?

< java:condition > map.get(?“?prdId?”?).equals("1307") </ java:condition > ?
< java:condition > !map.get(?“?計(jì)費(fèi)方式?”?).equals(?“?寬帶上網(wǎng)卡?”?) </ java:condition > ?
< java:condition > map.get(?“?count?”?) < 1 </java:condition > ?
< java:consequence > bean.setPass(true); </ java:consequence > ?
</ rule > ???

< rule? name ="Prd_1-0-A1-1307-02" > ?
< java:condition > map.get(?“?prdId?”?).equals("1307") </ java:condition > ?
< java:condition > map.get(?“?計(jì)費(fèi)方式?”?).equals(?“?寬帶上網(wǎng)卡?”?) </ java:condition > ?
< java:condition > (map.get(?“?latnId?”?).equals(?“?552?”?)& &map .get(?“?count?”?)<5)?||?!map.get(?“?latnId?”?).equals(?“?552?”?) </ java:condition > ?
< java:consequence > bean.setPass(true); </ java:consequence > ?
</ rule > ?

你無(wú)需為此向開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)作任何解釋。你無(wú)需等待他們開(kāi)發(fā)或測(cè)試程序。如果你的規(guī)則引擎的語(yǔ)義足夠強(qiáng)大，讓你描述工作數(shù)據(jù)，你可以隨時(shí)按需修改商業(yè)規(guī)則。
現(xiàn)在，我希望你已經(jīng)清楚以下的原則：在這個(gè)例子中， ADSL 承載電話是否合法是一個(gè)業(yè)務(wù)決策，而不是技術(shù)決策。決定將哪個(gè)承載電話是否通過(guò)是業(yè)務(wù)人員的邏輯 。業(yè)務(wù)人員作出這些決策，并可以按需定制應(yīng)用。這些規(guī)則因此變成了一種控制界面，一種新的商業(yè)系統(tǒng)用戶界面。

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二、 Java 規(guī)則引擎 API JSR-94, 及其實(shí)現(xiàn)原理。
2003 年 11 月， 為了使規(guī)則引擎技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化， Java 社區(qū)制定了 Java 規(guī)則引擎 API （ JSR94 ）規(guī)范。它為 Java 平臺(tái)訪問(wèn)規(guī)則引擎定義了一些簡(jiǎn)單的 API 。 這個(gè)新的 API 讓開(kāi)發(fā)人員在運(yùn)行時(shí)訪問(wèn)和執(zhí)行規(guī)則有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方式。隨著新規(guī)范產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的成熟和推向市場(chǎng)，開(kāi)發(fā) 團(tuán)隊(duì)將可以從應(yīng)用代碼中抽取出商業(yè)決策邏輯。

　 　 Java 規(guī)則引擎 API 在 javax.rules 包中定義，是訪問(wèn)規(guī)則引擎的標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)級(jí) API 。 Java 規(guī)則引擎 API 允許客戶程序使用統(tǒng)一的方式和不 同廠商的規(guī)則引擎產(chǎn)品交互，就如同使用 JDBC 編寫(xiě)?yīng)毩⒂趶S商訪問(wèn)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品一樣。 Java 規(guī)則引擎 API 包括創(chuàng)建和管理規(guī)則集合的機(jī)制，在工作區(qū) 中添加，刪除和修改對(duì)象的機(jī)制，以及初始化，重置和執(zhí)行規(guī)則引擎的機(jī)制。 Java 規(guī)則引擎 API 主要由兩大類 API 組成 : 規(guī)則管理 API(The Rules Administrator API) 和運(yùn)行時(shí)客戶 API(The Runtime Client API) 。

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Java 規(guī)則引擎是一種嵌入在 Java 程序中的組件，它的任務(wù)是把當(dāng)前提交給引擎的 Java 數(shù)據(jù)對(duì)象與加載在引擎中的業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行測(cè)試和比對(duì)，激活那些符合當(dāng)前數(shù)據(jù)狀態(tài)下的業(yè)務(wù)規(guī)則，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則中聲明的執(zhí)行邏輯，觸發(fā)應(yīng)用程序中對(duì)應(yīng)的操作。

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Java 規(guī)則引擎的工作機(jī)制與上述規(guī)則引擎機(jī)制十分類似，只不過(guò)對(duì)上述概念進(jìn)行了重新包裝組合。Java規(guī)則引擎對(duì)提交給引擎的Java數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行檢 索，根據(jù)這些對(duì)象的當(dāng)前屬性值和它們之間的關(guān)系，從加載到引擎的規(guī)則集中發(fā)現(xiàn)符合條件的規(guī)則，創(chuàng)建這些規(guī)則的執(zhí)行實(shí)例。這些實(shí)例將在引擎接到執(zhí)行指令時(shí)、依照某種優(yōu)先序依次執(zhí)行。一般來(lái)講，Java規(guī)則引擎內(nèi)部由下面幾個(gè)部分構(gòu)成：工作內(nèi)存（Working Memory）即工作區(qū)，用于存放被引擎引用的數(shù)據(jù)對(duì)象集合；規(guī)則執(zhí)行隊(duì)列，用于存放被激活的規(guī)則執(zhí)行實(shí)例;靜態(tài)規(guī)則區(qū)，用于存放所有被加載的業(yè)務(wù)規(guī)則， 這些規(guī)則將按照某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織，當(dāng)工作區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)生改變后，引擎需要迅速根據(jù)工作區(qū)中的對(duì)象現(xiàn)狀，調(diào)整規(guī)則執(zhí)行隊(duì)列中的規(guī)則執(zhí)行實(shí)例。Java規(guī)則引 擎的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。

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? Java規(guī)則引擎工作機(jī)制

　 　當(dāng)引擎執(zhí)行時(shí)，會(huì)根據(jù)規(guī)則執(zhí)行隊(duì)列中的優(yōu)先順序逐條執(zhí)行規(guī)則執(zhí)行實(shí)例，由于規(guī)則的執(zhí)行部分可能會(huì)改變工作區(qū)的數(shù)據(jù)對(duì)象，從而會(huì)使隊(duì)列中的某些規(guī)則執(zhí)行實(shí)例因?yàn)闂l件改變而失效，必須從隊(duì)列中撤銷，也可能會(huì)激活原來(lái)不滿足條件的規(guī)則，生成新的規(guī)則執(zhí)行實(shí)例進(jìn)入隊(duì)列。于是就產(chǎn)生了一種“動(dòng)態(tài)”的規(guī)則執(zhí)行鏈，形 成規(guī)則的推理機(jī)制。這種規(guī)則的“鏈?zhǔn)?span lang="EN-US">”反應(yīng)完全是由工作區(qū)中的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的。

　　任何一個(gè)規(guī)則引擎都需要很好地解決規(guī)則的推理機(jī)制和規(guī) 則條件匹配的效率問(wèn)題。規(guī)則條件匹配的效率決定了引擎的性能，引擎需要迅速測(cè)試工作區(qū)中的數(shù)據(jù)對(duì)象，從加載的規(guī)則集中發(fā)現(xiàn)符合條件的規(guī)則，生成規(guī)則執(zhí)行實(shí)例。1982年美國(guó)卡耐基?梅隆大學(xué)的Charles L. Forgy發(fā)明了一種叫Rete算法，很好地解決了這方面的問(wèn)題。目前世界頂尖的商用業(yè)務(wù)規(guī)則引擎產(chǎn)品基本上都使用Rete算法。

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三、開(kāi)源實(shí)現(xiàn) Drools 項(xiàng)目

現(xiàn)在，我要介紹 Drools 項(xiàng)目， Charles Forgy Rete 算法的一個(gè)增強(qiáng)的 Java 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 Drools 是一個(gè) Bob McWhirter 開(kāi)發(fā)的開(kāi)源項(xiàng)目，放在 The Codehaus 上。在我寫(xiě)這篇文章時(shí)， Drools 發(fā)表了 2.0-beata-14 版。在 CVS 中，已完整地實(shí)現(xiàn)了 JSR94 Rule Engine API 并提供了單元測(cè)試代碼。
Rete 算法是 Charles Forgy 在 1979 年發(fā)明的，是目前用于生產(chǎn)系統(tǒng)的效率最高的算法（除了私有的 Rete II ）。 Rete 是唯一的，效率與執(zhí)行規(guī)則數(shù)目無(wú)關(guān)的決策支持算法。 For the uninitiated, that means it can scale to incorporate and execute hundreds of thousands of rules in a manner which is an order of magnitude more efficient then the next best algorithm 。 Rete 應(yīng)用于生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)有很多年了，但在 Java 開(kāi)源軟件中并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用（討論 Rete 算法的文檔參見(jiàn) http: //herzberg.ca.sandia.gov/jess/docs/61/rete.html 。）。
除了應(yīng)用了 Rete 核心算法，開(kāi)源軟件 License 和 100 ％的 Java 實(shí)現(xiàn)之外， Drools 還提供了很多有用的特性。其中包括實(shí)現(xiàn)了 JSR94 API 和創(chuàng)新的規(guī)則語(yǔ)義系統(tǒng)，這個(gè)語(yǔ)義系統(tǒng)可用來(lái)編寫(xiě)描述規(guī)則的語(yǔ)言。目前， Drools 提供了三種語(yǔ)義模塊 ――Python 模塊， Java 模塊和 Groovy 模塊。本文余下部分集中討論 JSR94 API ，我將在第二篇文章中討論語(yǔ)義系統(tǒng)。
作為使用 javax.rules API 的開(kāi)發(fā)人員，你的目標(biāo)是構(gòu)造一個(gè) RuleExecutionSet 對(duì)象，并在運(yùn)行時(shí)通過(guò)它獲得一個(gè) RuleSession 對(duì)象。為了簡(jiǎn)化這個(gè)過(guò)程， 我編寫(xiě)了一個(gè)規(guī)則引擎 API 的 fa?ade ，可以用來(lái)解釋代表 Drools 的 DRL 文件的 InputStream ，并構(gòu)造一個(gè) RuleExecutionSet 對(duì)象。
在上面提到了 Drools 的三種語(yǔ)義模塊，我接下來(lái)使用它們重新編寫(xiě)上面的例子 XML 規(guī)則文件。這個(gè)例子中我選擇 Java 模塊。使用 Java 模塊重新編寫(xiě)的規(guī)則文件如下：

< rule-set? name ="fibonacci" ?xmlns =http://drools.org/rules
???????xmlns:java ="http://drools.org/semantics/java" ?xmlns:xs =http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance ???xs:schemaLocation ="http://drools.org/rules?rules.xsd?http://drools.org/semantics/java?java.xsd" >

< import > java.util.* </ import >
< application-data? identifier ="request" > javax.servlet.http.HttpServletRequest </ application-data >
< java:functions >
public?static?int?countAdslByTel(HttpServletRequest?request)throws?Exception{
???????PrdInstDAO?prdInstDAO=new?PrdInstDAO?(request.getParameter(“l(fā)atnId”));
???????Return?prdInstDAO.countAdslByTel(request.getParameter(“service_nbr”))?;
}

</ java:functions >
< rule? name ="Prd_1-0-A1-1307" ?salience ="1" ?no-loop ="true" >
< parameter? identifier ="map" >< class > Map </ class ></ parameter >
< parameter? identifier ="bean" > < class > AcceptReqBean </ class ></ parameter >
< java:condition > map.get(“prdId”).equals("1307") </ java:condition >
< java:consequence >
Int?count=??????countAdslByTel(request);
If(map.get(“計(jì)費(fèi)方式”).equals(“寬帶上網(wǎng)卡”)){
???????If(map.get(“l(fā)atnId”).equals(“552”)& &count >=5){
???????bean.setPass(false);
}else
???bean.setPass(true);
}else{
???????If(count < 1 ){
bean.setPass(true);
}else{
???????bean.setPass(false);
???????}
}
</java:consequence >
</ rule >
</ rule-set >

現(xiàn)在的規(guī)則文件并沒(méi)有上面的簡(jiǎn)潔明了。別擔(dān)心，我們將在下一篇文章討論語(yǔ)義模塊。現(xiàn)在，請(qǐng)注意觀察XML文件的結(jié)構(gòu)。其中一個(gè)rule-set元素包含了一個(gè)或多個(gè)rule元素，rule元素又包含了parameter，condition和consequence元素。Condition和 consequence元素包含的內(nèi)容和Java很象。注意，在這些元素中，有些事你可以做，有些事你不能做。目前，Drools使用 BeanShell2.0b1作為它的Java解釋器。我在這里并不想詳細(xì)的討論DRL文件和Java語(yǔ)義模塊的語(yǔ)法。我們的目標(biāo)是解釋如何使用 Drools的JSR94 API。
在Drools項(xiàng)目CVS的drools-jsr94模塊中，單元測(cè)試代碼包含了一個(gè)ExampleRuleEngineFacade對(duì)象，它基于 Brian Topping的Dentaku項(xiàng)目。這個(gè)facade對(duì)象通過(guò)javax.rules API，創(chuàng)建了供RuleExecutionSet和RuleSession使用的一系列對(duì)象。它并沒(méi)有完全包括了Drools引擎API的所有特性和細(xì)微差別，但可以作為新手使用API的一個(gè)簡(jiǎn)單例子。
下面的代碼片斷顯示如何在程序中調(diào)用drools規(guī)則引擎并執(zhí)行。

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// ?執(zhí)行規(guī)則引擎
????????RulesEngine?rulesEngine = new ?RulesEngine(url);
????????List?rulesResult = rulesEngine.executeRules( new ?WorkingEnvironmentCallback() {
???????????? public ? void ?initEnvironment(WorkingMemory?workingMemory)? throws ?FactException {
??????????????????????workingMemory.assertObject(..);
??????????????????????workingMemory.setApplicationData( " map " ,map);..
????????????}
????????} );