1      Java規(guī)則系統(tǒng)簡介

在大型商業(yè)系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)規(guī)則、商業(yè)邏輯等等都會(huì)比較復(fù)雜。而且在很多大型系統(tǒng)當(dāng)中，很多業(yè)務(wù)規(guī)則、商業(yè)邏輯并不是一成不變的。甚至當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入生產(chǎn)階段時(shí)，客戶的業(yè)務(wù)規(guī)則、商業(yè)邏輯也會(huì)改變。某些系統(tǒng)要求甚至更高，要求能24小時(shí)不停機(jī)，并且能夠?qū)崟r(shí)修改商業(yè)規(guī)則。這就對商業(yè)系統(tǒng)提出了較大的挑戰(zhàn)。如果將這些可變的規(guī)則直接編寫到代碼里面的話，業(yè)務(wù)規(guī)則一旦改變，就要修改代碼。并由此帶來編譯、打包、發(fā)布等等問題。這對于生產(chǎn)系統(tǒng)來說是極不方便的。因此，如何考慮把一些可變的業(yè)務(wù)規(guī)則抽取到外面，使這些業(yè)務(wù)規(guī)則獨(dú)立于程序代碼。并最好是能夠?qū)崟r(shí)的修改業(yè)務(wù)規(guī)則，這樣就可以做到不用打包編譯發(fā)布等等。

值得慶幸的是現(xiàn)在出現(xiàn)了一些Java規(guī)則引擎（Rule Engine），專門解決以上所述的問題。利用它，我們就可以在應(yīng)用系統(tǒng)中分離客戶的商業(yè)決策邏輯和應(yīng)用開發(fā)者的技術(shù)決策，并把這些商業(yè)規(guī)額則放在中心數(shù)據(jù)庫或其他統(tǒng)一的地方，讓它們能在運(yùn)行時(shí)可以動(dòng)態(tài)地管理和修改。

JbossRules是一個(gè)優(yōu)秀的JAVA規(guī)則引擎，其前身是Drools3，后來被Jboss合并并改名為JbossRules

1.1基于規(guī)則的專家系統(tǒng)簡介

人工智能是一個(gè)新興的學(xué)科，它是想讓計(jì)算機(jī)模擬人腦的思維和推理模式。人工智能分成如下幾個(gè)主要的分學(xué)科：

知識表示

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

基因算法

決策樹

專家系統(tǒng)

等等幾個(gè)學(xué)科

知識表示是人工智能中的一個(gè)基礎(chǔ)領(lǐng)域，其目的是如何更好的在計(jì)算機(jī)當(dāng)中描述已存在的事實(shí)。專家系統(tǒng)就是使用知識表示，來做規(guī)則推理，得出最后的結(jié)論來。

Java規(guī)則引擎起源于基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，而基于規(guī)則的專家系統(tǒng)又是專家系統(tǒng)的其中一個(gè)分支。專家系統(tǒng)屬于人工智能的范疇，它模仿人類的推理方式，使用試探性的方法進(jìn)行推理，并使用人類能理解的術(shù)語解釋和證明它的推理結(jié)論。為了更深入地了解Java規(guī)則引擎，下面簡要地介紹基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。RBES包括三部分：Rule Base（knowledge base）、Working Memory（fact base）和Inference Engine。它們的結(jié)構(gòu)如下系統(tǒng)所示：

如上圖所示，推理引擎包括三部分：模式匹配器（Pattern Matcher）、議程（Agenda）和執(zhí)行引擎（Execution Engine）。推理引擎通過決定哪些規(guī)則滿足事實(shí)或目標(biāo)，并授予規(guī)則優(yōu)先級，滿足事實(shí)或目標(biāo)的規(guī)則被加入議程。模式匹配器決定選擇執(zhí)行哪個(gè)規(guī)則，何時(shí)執(zhí)行規(guī)則；議程管理模式匹配器挑選出來的規(guī)則的執(zhí)行次序；執(zhí)行引擎負(fù)責(zé)執(zhí)行規(guī)則和其他動(dòng)作。

和人類的思維相對應(yīng)，推理引擎存在兩者推理方式：演繹法（Forward-Chaining）和歸納法（Backward-Chaining）。演繹法從一個(gè)初始的事實(shí)出發(fā)，不斷地應(yīng)用規(guī)則得出結(jié)論（或執(zhí)行指定的動(dòng)作）。而歸納法則是根據(jù)假設(shè)，不斷地尋找符合假設(shè)的事實(shí)。Rete算法是目前效率最高的一個(gè)Forward-Chaining推理算法，許多Java規(guī)則引擎都是基于Rete算法來進(jìn)行推理計(jì)算的。

l 正向推理：

 

正向推理圖形如下：

正向推理引擎的推理步驟如下：

n 將初始數(shù)據(jù)（fact）輸入Working Memory。

n 使用Pattern Matcher比較規(guī)則庫（rule base）中的規(guī)則（rule）和數(shù)據(jù)（fact）。

n 如果執(zhí)行規(guī)則存在沖突（conflict），即同時(shí)激活了多個(gè)規(guī)則，將沖突的規(guī)則放入沖突集合。

n 解決沖突，將激活的規(guī)則按順序放入Agenda。

n 使用執(zhí)行引擎執(zhí)行Agenda中的規(guī)則。重復(fù)步驟2至5，直到執(zhí)行完畢所有Agenda中的規(guī)則。

n 直到得出最終的結(jié)果為止

l 反向推理：

 

反向推理是目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的推理方式。從目標(biāo)出發(fā)，找出所有能滿足該目

標(biāo)的子目標(biāo)。這樣一直推導(dǎo)下去，直到所有的子目標(biāo)都已經(jīng)滿足為止。

1.2Java規(guī)則引擎

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)對象與加載在引擎中的業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行測試和比對，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)用程序中對應(yīng)的操作。

一般來說，一條規(guī)則的形式如下：

when

    <conditions>

then

    <actions>

也就是說，當(dāng)conditions成立的話，就做下面的actions。其中actions可以為生成新的事實(shí)、或者做其他動(dòng)作，比如，發(fā)送email通知、執(zhí)行一些本地任務(wù)等等。

1.3    JAVA規(guī)則引擎的優(yōu)點(diǎn)

n 聲明式編程

聲明式編程，規(guī)則引擎讓我們直到“做什么”，而不用直到“怎么做”。我們只要把一系列規(guī)則表示出來后。具體的推理動(dòng)作就交給規(guī)則引擎來處理。

n 邏輯和數(shù)據(jù)分開

將可變的業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)分開。雖然，這違背了面向?qū)ο笤瓌t。面向?qū)ο髲?qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯耦合。但是，對于一些易變而復(fù)雜的業(yè)務(wù)規(guī)則。如果散步在程序的各個(gè)地方、各個(gè)層次。那么一旦業(yè)務(wù)規(guī)則更改的話，就會(huì)出現(xiàn)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的局面。因此，將可變的業(yè)務(wù)邏輯獨(dú)立出來管理，將有助于后面的業(yè)務(wù)變更。

n 性能

Rete算法的性能比較高。

n 知識集中表示

通過使用規(guī)則，我們把規(guī)則集中存放起來，從而使系統(tǒng)知識能夠集中表示。

n 可讀性

規(guī)則的可讀性比較高。對于熟悉業(yè)務(wù)規(guī)則。但不會(huì)程序開發(fā)的業(yè)務(wù)專家，只要熟悉規(guī)則的標(biāo)示，也可以編寫和修改業(yè)務(wù)規(guī)則。

1.4    使用JAVA規(guī)則系統(tǒng)的場合

那么，在那些場合下適合應(yīng)用JAVA規(guī)則系統(tǒng)呢？總而言之，可以用一句話來概括：當(dāng)用傳統(tǒng)的程序開發(fā)，無法得到一種優(yōu)雅的解決方法的時(shí)候，就可以考慮使用規(guī)則系統(tǒng)。如下的一些場合：

n 用傳統(tǒng)的代碼開發(fā)比較復(fù)雜、繁瑣

n 問題雖然不復(fù)雜，但是用傳統(tǒng)的代碼開發(fā)比較脆弱，也就是經(jīng)常修改

n 沒有優(yōu)雅的算法

n 業(yè)務(wù)規(guī)則頻繁改變

n 有很多業(yè)務(wù)專家、不懂技術(shù)開發(fā)

1.5    不適合使用JAVA規(guī)則系統(tǒng)場合

雖然規(guī)則系統(tǒng)看起來比較不錯(cuò)，但是并不是任何地方都可以使用規(guī)則系統(tǒng)。很多簡單、固定的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以不用使用規(guī)則系統(tǒng)。規(guī)則系統(tǒng)也不能用來作為標(biāo)示重要的業(yè)務(wù)流程、不能用來作為工作流引擎。

有很多程序員把JAVA規(guī)則系統(tǒng)當(dāng)成是一種動(dòng)態(tài)修改配置。也就是把一部分代碼邏輯抽取到外面，統(tǒng)一存放起來。這樣，當(dāng)一些配置修改的話，通過修改規(guī)則，就能修改代碼的一部分邏輯。如果把JAVA規(guī)則僅僅用在這個(gè)場合下的話，可以考慮采用腳本引擎。比如BeanShell、JEXL、Groovy等等。