Java规则引擎easy-rules详细介绍
最近在思考一个基于规则进行挑选的技术重构，想通过规则引擎进行实现，借着这个机会正好可以详细了解一下规则引擎。本篇文章将会详细介绍规则引擎easy-rules的使用。项目地址：https://github.com/j-easy/easy-rules
简介
easy rules是一个简单但功能强大的java规则引擎，提供以下特性:
- 轻量级框架和易于学习的api
- 基于pojo的开发
- 支持从原始规则创建组合规则
- 支持通过表达式（如mvel，spel和jexl）定义规则
开始使用
引入依赖
<dependency>
<groupid>org.jeasy</groupid>
<artifactid>easy-rules-core</artifactid>
<version>4.1.0</version>
</dependency>上面只引入了core模块依赖，如需要其它模块内容，再引入对应依赖即可。
定义规则
介绍
大多数业务规则可以用以下定义表示:
- name：规则命名空间中的唯一规则名称
- description：规则的简要描述
- priority：规则的优先级
- facts：触发规则时的一组已知事实
- conditions：在给定一些事实的情况下，为了应用该规则，需要满足的一组条件
- actions：满足条件时要执行的一组操作(可能会添加/删除/修改事实)
easy rules为定义业务规则的每个关键点提供了抽象。easy rules中的规则由rule接口表示:
public interface rule extends comparable<rule> {
/**
* 此方法封装了规则的条件。
* @return 如果根据提供的事实可以应用规则，则为true，否则为false
*/
boolean evaluate(facts facts);
/**
* 此方法封装了规则的操作。
* @throws 如果在执行操作期间发生错误，则抛出异常
*/
void execute(facts facts) throws exception;
//getters and setters for rule name, description and priority omitted.
}
evaluate()方法封装了必须为true才能触发规则的条件。execute()方法封装了在满足规则条件时应该执行的操作。条件和操作由condition和action接口表示。
规则可以用两种不同的方式定义:
- 通过在pojo上添加注解来声明
- 通过rulebuilder api编程
这些是定义规则的最常用方法，但是如果需要，您也可以实现rule接口或扩展basicrule类。
使用注解定义规则
easy rules提供了@rule注解，可以将pojo转换为规则。
@rule(name = "my rule", description = "my rule description", priority = 1)
public class myrule {
@condition
public boolean when(@fact("fact") fact) {
// 规则条件
return true;
}
@action(order = 1)
public void then(facts facts) throws exception {
// 规则为true时的操作1
}
@action(order = 2)
public void finally() throws exception {
// 规则为true时的操作2
}
}@condition注解用来标记评估规则条件的方法，这个方法必须是public，可以有一个或多个带@fact注解的参数，并返回一个boolean类型。只有一个方法可以用@condition注解标记。
@action注解用来标记执行操作的方法，规则可以有多个操作。可以使用order属性以指定的顺序执行操作。
使用rulebuilder定义规则
rulebuilder允许你用流式api定义规则。
rule rule = new rulebuilder()
.name("myrule")
.description("myruledescription")
.priority(3)
.when(condition)
.then(action1)
.then(action2)
.build();在本例中，condition是condition接口的实例，action1和action2是action接口的实例。
组合规则
easy rules允许从原始规则创建复杂的规则。一个compositerule由一组规则组成。组合规则是一个抽象概念，因为组合规则可以以不同的方式触发。easy rules提供了3种compositerule的实现。
- unitrulegroup：单元规则组是作为一个单元使用的组合规则，要么应用所有规则，要么不应用任何规则。
- activationrulegroup：激活规则组触发第一个适用规则并忽略组中的其他规则。规则首先按照其在组中的自然顺序(默认情况下优先级)进行排序。
- conditionalrulegroup：条件规则组将具有最高优先级的规则作为条件，如果具有最高优先级的规则的计算结果为true，那么将触发其余的规则。
组合规则可以从原始规则创建并像常规规则一样注册。
// 从两个原始规则创建组合规则
unitrulegroup myunitrulegroup =
new unitrulegroup("myunitrulegroup", "unit of myrule1 and myrule2");
myunitrulegroup.addrule(myrule1);
myunitrulegroup.addrule(myrule2);
// 像常规规则一样注册组合规则
rules rules = new rules();
rules.register(myunitrulegroup);
rulesengine rulesengine = new defaultrulesengine();
rulesengine.fire(rules, somefacts);规则优先级
easy rules中的每个规则都有一个优先级。这表示触发注册规则的默认顺序。默认情况下，值越低优先级越高。要覆盖此行为，您应该重写compareto()方法以提供自定义优先级策略。
- 如果是继承basicrule，可以在构造方法中指定优先级，或者重写getpriority()方法。
- 如果是使用pojo定义规则，可以通过@rule注解的priority属性指定优先级，或者使用@priority注解标记一个方法。这个方法必须是public，无参却返回类型为integer。
- 如果使用rulebuilder定义规则，可以使用rulebuilder#priority()方法指定优先级。
rules api
easy rules中的一组规则由rules api表示。它的使用方法如下:
rules rules = new rules(); rules.register(myrule1); rules.register(myrule2);
rules表示已注册规则的命名空间，因此，在同一命名空间下，每一个已经注册的规则必须有唯一的名称。
rules是通过rule#compareto()方法进行比较的，因此，rule的实现应该正确的实现compareto()方法来确保单一空间下拥有唯一的规则名称。
定义事实
easy rules中的一个事实是由fact表示的:
public class fact<t> {
private final string name;
private final t value;
}一个事实有一个名称和一个值，两者都不能为null。另一方面，facts api 表示一组事实并充当事实的命名空间。这意味着，在一个facts实例中，事实必须有唯一的名称。
下面是一个如何定义事实的例子:
fact<string> fact = new fact("foo", "bar");
facts facts = new facts();
facts.add(fact);你也可以使用一个更短的版本，用put方法创建命名的事实，如下所示:
facts facts = new facts();
facts.put("foo", "bar");可以使用@fact注解将事实注入到规则的条件和操作方法中。在以下规则中，rain事实被注入到itrains方法的rain参数中:
@rule
class weatherrule {
@condition
public boolean itrains(@fact("rain") boolean rain) {
return rain;
}
@action
public void takeanumbrella(facts facts) {
system.out.println("it rains, take an umbrella!");
// can add/remove/modify facts
}
}类型为facts的参数将被注入所有已知的事实。
注意：
- 如果条件方法中缺少注入的事实，引擎将记录一个警告，并认为条件被计算为false。
- 如果动作方法中缺少注入的事实，则不会执行该动作，并且抛出org.jeasy.rules.core.nosuchfactexception异常。
定义规则引擎
easy rules提供了rulesengine接口的两种实现:
- defaultrulesengine：根据规则的自然顺序(默认为优先级)应用规则。
- inferencerulesengine：在已知的事实上不断地应用规则，直到没有更多的规则可用。
创建规则引擎
可以使用构造方法创建规则引擎。
rulesengine rulesengine = new defaultrulesengine(); // or rulesengine rulesengine = new inferencerulesengine();
可以按如下方式触发已注册的规则。
rulesengine.fire(rules, facts);
规则引擎参数
easy rules引擎可以配置以下参数:
| 参数 | 类型 | 默认值 |
|---|---|---|
| ruleprioritythreshold | int | maxint |
| skiponfirstappliedrule | boolean | false |
| ruleprioritythreshold | int | false |
| skiponfirstfailedrule | boolean | false |
| skiponfirstnontriggeredrule | boolean | false |
-
skiponfirstappliedrule：当一个规则成功应用时，跳过余下的规则。 -
skiponfirstfailedrule：当一个规则失败时，跳过余下的规则。 -
skiponfirstnontriggeredrule：当一个规则未触发时，跳过余下的规则。 -
ruleprioritythreshold：当优先级超过指定的阈值时，跳过余下的规则。
可以使用rulesengineparameters api指定这些参数:
rulesengineparameters parameters = new rulesengineparameters() .ruleprioritythreshold(10) .skiponfirstappliedrule(true) .skiponfirstfailedrule(true) .skiponfirstnontriggeredrule(true); rulesengine rulesengine = new defaultrulesengine(parameters);
如果你想从你的引擎中获取参数，你可以使用以下代码段:
rulesengineparameters parameters = myengine.getparameters();
这允许在创建引擎参数后重新设置引擎参数。
定义规则监听器
可以通过rulelistener api来监听规则执行事件:
public interface rulelistener {
/**
* 在评估规则之前触发。
*
* @param rule 正在被评估的规则
* @param facts 评估规则之前的已知事实
* @return 如果规则应该评估，则返回true，否则返回false
*/
default boolean beforeevaluate(rule rule, facts facts) {
return true;
}
/**
* 在评估规则之后触发
*
* @param rule 评估之后的规则
* @param facts 评估规则之后的已知事实
* @param evaluationresult 评估结果
*/
default void afterevaluate(rule rule, facts facts, boolean evaluationresult) { }
/**
* 运行时异常导致条件评估错误时触发
*
* @param rule 评估之后的规则
* @param facts 评估时的已知事实
* @param exception 条件评估时发生的异常
*/
default void onevaluationerror(rule rule, facts facts, exception exception) { }
/**
* 在规则操作执行之前触发。
*
* @param rule 当前的规则
* @param facts 执行规则操作时的已知事实
*/
default void beforeexecute(rule rule, facts facts) { }
/**
* 在规则操作成功执行之后触发
*
* @param rule t当前的规则
* @param facts 执行规则操作时的已知事实
*/
default void onsuccess(rule rule, facts facts) { }
/**
* 在规则操作执行失败时触发
*
* @param rule 当前的规则
* @param facts 执行规则操作时的已知事实
* @param exception 执行规则操作时发生的异常
*/
default void onfailure(rule rule, facts facts, exception exception) { }
}可以实现这个接口来提供自定义行为，以便在每个规则之前/之后执行。要注册监听器，请使用以下代码段：
defaultrulesengine rulesengine = new defaultrulesengine(); rulesengine.registerrulelistener(myrulelistener);
可以注册任意数量的侦听器，它们将按照注册顺序执行。
注意：当使用组合规则时，监听器是围绕组合规则调用的。
定义规则引擎监听器
可以通过rulesenginelistener api来监听规则引擎的执行事件:
public interface rulesenginelistener {
/**
* 在执行规则集之前触发
*
* @param rules 要触发的规则集
* @param facts 触发规则前的事实
*/
default void beforeevaluate(rules rules, facts facts) { }
/**
* 在执行规则集之后触发
*
* @param rules 要触发的规则集
* @param facts 触发规则前的事实
*/
default void afterexecute(rules rules, facts facts) { }
}rulesenginelistener允许我们在触发整个规则集之前/之后提供自定义行为。可以使用如下方式注册监听器。
defaultrulesengine rulesengine = new defaultrulesengine(); rulesengine.registerrulesenginelistener(myrulesenginelistener);
可以注册任意数量的监听器，它们将按照注册顺序执行。
表达式语言(el)支持
easy rules支持用mvel、spel和jexl定义规则。
el提供者注意事项
el提供者在行为上有一些区别。例如，当一个事实在条件中缺失时，mvel抛出一个异常，而spel将忽略它并返回false。因此，在选择easy rules使用哪个el之前，你应该了解这些差异。
通过编程的方式定义规则
条件、动作和规则分别由mvelcondition/spelcondition/jexlcondition、mvelaction/spelaction/jexlaction和mvelrule/spelrule/jexlrule类表示。下面是一个使用mvel定义规则的例子:
rule agerule = new mvelrule()
.name("age rule")
.description("check if person's age is > 18 and marks the person as adult")
.priority(1)
.when("person.age > 18")
.then("person.setadult(true);");通过规则描述文件定义规则
可以使用规则描述文件定义规则，使用mvelrulefactory/spelrulefactory/jexlrulefactory来从描述符文件创建规则。下面是一个在alcohol-rule.yml中以yaml格式定义的mvel规则示例:
name: "alcohol rule"
description: "children are not allowed to buy alcohol"
priority: 2
condition: "person.isadult() == false"
actions:
- "system.out.println("shop: sorry, you are not allowed to buy alcohol");"mvelrulefactory rulefactory = new mvelrulefactory(new yamlruledefinitionreader());
mvelrule alcoholrule = rulefactory.createrule(new filereader("alcohol-rule.yml"));还可以使用一个文件创建多个规则。
---
name: adult rule
description: when age is greater than 18, then mark as adult
priority: 1
condition: "person.age > 18"
actions:
- "person.setadult(true);"
---
name: weather rule
description: when it rains, then take an umbrella
priority: 2
condition: "rain == true"
actions:
- "system.out.println("it rains, take an umbrella!");"可以使用如下方式将这些规则加载到rules对象中。
mvelrulefactory rulefactory = new mvelrulefactory(new yamlruledefinitionreader());
rules rules = rulefactory.createrules(new filereader("rules.yml"));easy rules还支持从json描述符加载规则。具体参考文档，这里不做展开。
规则定义中的错误处理
关于条件中不正确表达式的引擎行为
对于条件求值过程中可能发生的任何运行时异常(丢失事实、表达式中输入错误等)，引擎将记录一个警告，并认为条件求值为false。可以使用rulelistener#onevaluationerror来监听评估错误。
关于操作中不正确表达式的引擎行为
对于任何在执行操作时可能发生的运行时异常(丢失事实、表达式中输入错误等)，该操作将不会执行，引擎将记录一个错误。可以使用rulelistener#onfailure来监听操作执行异常。当一个规则失败时，引擎将移动到下一个规则，除非设置了skiponfirstfailedrule参数。
实际栗子
本栗子使用easy rules实现fizzbuzz应用程序。fizzbuzz是一个简单的应用程序，需要从1数到100，并且:
- 如果数字是5的倍数，则打印“fizz”
- 如果数字是7的倍数，请打印“buzz”
- 如果数字是5和7的倍数，请打印“fizzbuzz”
- 否则打印数字本身
public class fizzbuzz {
public static void main(string[] args) {
for(int i = 1; i <= 100; i++) {
if (((i % 5) == 0) && ((i % 7) == 0))
system.out.print("fizzbuzz");
else if ((i % 5) == 0) system.out.print("fizz");
else if ((i % 7) == 0) system.out.print("buzz");
else system.out.print(i);
system.out.println();
}
system.out.println();
}
}我们将为每个需求编写一条规则:
@rule
public class fizzrule {
@condition
public boolean isfizz(@fact("number") integer number) {
return number % 5 == 0;
}
@action
public void printfizz() {
system.out.print("fizz");
}
@priority
public int getpriority() {
return 1;
}
}
@rule
public class buzzrule {
@condition
public boolean isbuzz(@fact("number") integer number) {
return number % 7 == 0;
}
@action
public void printbuzz() {
system.out.print("buzz");
}
@priority
public int getpriority() {
return 2;
}
}
public class fizzbuzzrule extends unitrulegroup {
public fizzbuzzrule(object... rules) {
for (object rule : rules) {
addrule(rule);
}
}
@override
public int getpriority() {
return 0;
}
}
@rule
public class nonfizzbuzzrule {
@condition
public boolean isnotfizznorbuzz(@fact("number") integer number) {
return number % 5 != 0 || number % 7 != 0;
}
@action
public void printinput(@fact("number") integer number) {
system.out.print(number);
}
@priority
public int getpriority() {
return 3;
}
}以下是对这些规则的一些解释:
- fizzrule和buzzrule很简单，它们会检查输入是5的倍数还是7的倍数，然后打印结果。
- fizzbuzzrule是一个组合规则。通过fizzrule和buzzrule创建。基类选择为unitrulegroup，要么满足并应用这两个规则，要么什么都不应用。
- nonfizzbuzzrule是既不是5的倍数也不是7的倍数时的规则。
请注意，我们已经设置了优先级，因此规则的触发顺序与java示例中的示例相同。
然后，我们必须将这些规则注册到一个规则集中，并使用一个规则引擎来触发它们:
public class fizzbuzzwitheasyrules {
public static void main(string[] args) {
// 创建规则引擎
rulesengineparameters parameters = new rulesengineparameters().skiponfirstappliedrule(true);
rulesengine fizzbuzzengine = new defaultrulesengine(parameters);
// 创建规则
rules rules = new rules();
rules.register(new fizzrule());
rules.register(new buzzrule());
rules.register(new fizzbuzzrule(new fizzrule(), new buzzrule()));
rules.register(new nonfizzbuzzrule());
// 触发规则
facts facts = new facts();
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
facts.put("number", i);
fizzbuzzengine.fire(rules, facts);
system.out.println();
}
}
}注意，我们已经设置了skiponfirstappliedrule参数，以便在成功应用规则时跳过后续的规则。
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