Java規(guī)則引擎有什么優(yōu)點

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一、概述

1 規(guī)則引擎概念

    規(guī)則引擎是一種根據(jù)規(guī)則中包含的指定過濾條件，判斷其能否匹配運行時刻的實時條件來執(zhí)行規(guī)則中所規(guī)定的動作的引擎。

    規(guī)則引擎由推理引擎發(fā)展而來，是一種嵌入在應(yīng)用程序中的組件，實現(xiàn)了將業(yè)務(wù)決策從應(yīng)用程序代碼中分離出來，并使用預(yù)定義的語義模塊編寫業(yè)務(wù)決策。

    規(guī)則引擎具體執(zhí)行可以分為接受數(shù)據(jù)輸入，解釋業(yè)務(wù)規(guī)則，業(yè)務(wù)決策三個過程。

2 規(guī)則引擎優(yōu)勢：

    聲明式編程。規(guī)則引擎允許你描述做什么而不是如何去做，規(guī)則比編碼更容易閱讀。

    邏輯與數(shù)據(jù)分離。數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)對象中，邏輯保存在規(guī)則中。打破了面向?qū)ο笙到y(tǒng)中將數(shù)據(jù)和邏輯耦合起來的局面。由于邏輯保存在規(guī)則中，將來邏輯發(fā)生改變時更容易被維護。通過將邏輯集中在一個或數(shù)個清晰的規(guī)則文件中，取代了之前分散在代碼中的局面。

    速度及可測量性。Rete算法、Leaps算法，以及由此衍生出來的Drools的Rete、Leaps算法，提供了對系統(tǒng)數(shù)據(jù)對象非常有效率的匹配。這些算法經(jīng)過了大量實際考驗的證明。

    知識集中化。通過使用規(guī)則，將建立一個可執(zhí)行的規(guī)則庫。這意味著規(guī)則庫代表著現(xiàn)實中的業(yè)務(wù)策略的唯一對應(yīng)，理想情況下可讀性高的規(guī)則還可以被當作文檔使用。

    解釋機制。通過將規(guī)則引擎的決斷與決斷的原因一起記錄下來，規(guī)則系統(tǒng)提供了很好的“解釋機制”。

    易懂的規(guī)則。通過建立對象模型以及DSL（域定義語言），可以用接近自然語言的方式來編寫規(guī)則。這讓非技術(shù)人員與領(lǐng)域?qū)＜铱梢杂盟麄冏约旱倪壿媮砝斫庖?guī)則（因為程序的復(fù)雜性已經(jīng)被隱藏起來了） 。

3 規(guī)則引擎應(yīng)用場景

    相對于業(yè)務(wù)系統(tǒng)，規(guī)則引擎可以認為是一個獨立于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的模塊，負責(zé)一些規(guī)則的計算等。一般來說，規(guī)則引擎主要應(yīng)用在下面的場景中：

• 風(fēng)控模型配置，風(fēng)控規(guī)則的設(shè)置。

• 用戶積分等配置，如日常操作引起積分變化等。

• 簡單的離線計算，各類數(shù)據(jù)量比較小的統(tǒng)計等。

    注意事項：規(guī)則引擎作為一個單獨模塊，有其自身的笨重與復(fù)雜，并不是所有相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)都需要引入規(guī)則引擎。

• 必須建立一些數(shù)據(jù)模型。

• 考慮規(guī)則的沖突、優(yōu)先級等。

• 控制規(guī)則的復(fù)雜度，以免給規(guī)則配置人員增加過多的學(xué)習(xí)成本。

    由此可見，對于一些時間周期短、規(guī)則復(fù)雜且不常變更的項目，規(guī)則引擎并不十分適用。

二、原理簡介

    通常情況下，Java規(guī)則引擎內(nèi)部由下面幾個部分構(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)對象集合；規(guī)則執(zhí)行隊列，用于存放被激活的規(guī)則執(zhí)行實例；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)中的對象現(xiàn)狀，調(diào)整規(guī)則執(zhí)行隊列中的規(guī)則執(zhí)行實例。Java規(guī)則引擎的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 規(guī)則引擎執(zhí)行結(jié)構(gòu)圖

    當引擎執(zhí)行時，會根據(jù)規(guī)則執(zhí)行隊列中的優(yōu)先順序逐條執(zhí)行規(guī)則執(zhí)行實例，由于規(guī)則的執(zhí)行部分可能會改變工作區(qū)的數(shù)據(jù)對象，從而會使隊列中的某些規(guī)則執(zhí)行實例因為條件改變而失效，必須從隊列中撤銷，也可能會激活原來不滿足條件的規(guī)則，生成新的規(guī)則執(zhí)行實例進入隊列。于是就產(chǎn)生了一種“動態(tài)”的規(guī)則執(zhí)行鏈，形成規(guī)則的推理機制。這種規(guī)則的“鏈式”反應(yīng)完全是由工作區(qū)中的數(shù)據(jù)驅(qū)動的。

三、規(guī)則引擎選型比較

    以下項目均為開源，超鏈接中均有其github鏈接，上面有更為詳盡的使用例子。表1 為綜合對比結(jié)果。

表 1規(guī)則引擎綜合對比

3.1 Drools

    Drools是專注于解決業(yè)務(wù)代碼和業(yè)務(wù)規(guī)則分離的引擎。Drools 規(guī)則是在 Java 應(yīng)用程序上運行的，其要執(zhí)行的步驟順序由代碼確定，Drools 規(guī)則引擎將業(yè)務(wù)規(guī)則轉(zhuǎn)換成執(zhí)行樹。具體結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 Drools流程圖

    優(yōu)點：非?；钴S的社區(qū)支持；易用；快速的執(zhí)行速度；在 Java 開發(fā)人員中流行；與 Java Rule Engine API（JSR 94）兼容。

3.2 MVEL

    MVEL是一個功能強大的基于Java應(yīng)用程序的表達式語言。作為一個表達式語言，旨在更高的效率，例如：直接支持集合、數(shù)組和字符串匹配等操作以及正則表達式。 MVEL用于執(zhí)行使用Java語法編寫的表達式。

    與Java不同，MVEL是動態(tài)類型（帶有可選分類），也就是說在源文件中是沒有類型限制的。一條MVEL表達式，簡單的可以是單個標識符，復(fù)雜的則可能是一個充滿了方法調(diào)用和內(nèi)部集合創(chuàng)建的龐大的布爾表達式。

    目前最新的版本是2.0，具有以下特性：

  （1）動態(tài)JIT優(yōu)化器。當負載超過一個確保代碼產(chǎn)生的閾值時，選擇性地產(chǎn)生字節(jié)代碼,這大大減少了內(nèi)存的使用量。新的靜態(tài)類型檢查和屬性支持，允許集成類型安全表達；

    (2) 錯誤報告改善，包括行和列的錯誤信息；

    (3) 新的腳本語言特征。MVEL2.0 包含函數(shù)定義，如：閉包，lambda定義，標準循環(huán)構(gòu)造(for, while, do-while, do-until…)。；

    (4) 改進的集成功能。迎合主流的需求，MVEL2.0支持基礎(chǔ)類型的個性化屬性處理器，集成到JIT中；

    (5) 集成不良，字節(jié)碼生成編譯時間慢，還增加了可擴展性問題；不用字節(jié)碼生成運行時執(zhí)行非常慢。

3.3 Easy Rules

    Easy Rules 是一款 Java 規(guī)則引擎，easy-rules首先集成了mvel表達式，后續(xù)可能集成SpEL的一款輕量級規(guī)則引擎，Easy Rules 提供了規(guī)則抽象來創(chuàng)建帶有條件和操作的規(guī)則，以及運行一組規(guī)則來評估條件和執(zhí)行操作的RulesEngine API。

    easy rules有以下特性：輕量級框架；學(xué)習(xí)成本低；基于POJO；為定義業(yè)務(wù)引擎提供有用的抽象和簡便的應(yīng)用；從原始的規(guī)則組合成復(fù)雜的規(guī)則。它主要包括幾個主要的類或接口：Rule，RulesEngine，RuleListener，F(xiàn)acts ，以及幾個主要的注解：@Action，@Condition，@Fact，@Priority，@Rule

3.4 Aviator

    Aviator是一個高性能、輕量級的java語言實現(xiàn)的表達式求值引擎，主要用于各種表達式的動態(tài)求值。Aviator的設(shè)計目標是輕量級和高性能 ，相比于Groovy、JRuby的笨重，Aviator非常小。

    但是Aviator的語法受到限制，它不是一門完整的語言，而只是語言的一小部分集合。其次，Aviator的實現(xiàn)思路與其他輕量級的求值器很不相同，其他求值器一般都是通過解釋的方式運行，而Aviator則是直接將表達式編譯成Java字節(jié)碼，交給JVM去執(zhí)行。其主要特點如下：

（1）支持大部分運算操作符，包括算術(shù)操作符、關(guān)系運算符、邏輯操作符、正則匹配操作符(=~)、三元表達式?: ，并且支持操作符的優(yōu)先級和括號強制優(yōu)先級，具體請看后面的操作符列表；

（2）支持函數(shù)調(diào)用和自定義函數(shù)；

（3）支持正則表達式匹配，類似Ruby、Perl的匹配語法，并且支持類Ruby的$digit指向匹配分組。自動類型轉(zhuǎn)換，當執(zhí)行操作的時候，會自動判斷操作數(shù)類型并做相應(yīng)轉(zhuǎn)換，無法轉(zhuǎn)換即拋異常；

（4）支持傳入變量，支持類似a.b.c的嵌套變量訪問；

（5）性能優(yōu)秀；

（6）Aviator的限制，沒有if else、do while等語句，沒有賦值語句，僅支持邏輯表達式、算術(shù)表達式、三元表達式和正則匹配，沒有位運算符。

到此，相信大家對“Java規(guī)則引擎有什么優(yōu)點”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！