等考二級JAVA：Java規(guī)則引擎工作原理及應(yīng)用

　　摘要：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。

　　引言

　　目前，Java社區(qū)推動(dòng)并發(fā)展了一種引人注目的新技術(shù)——Java規(guī)則引擎(Rule Engine)。利用它就可以在應(yīng)用系統(tǒng)中分離商業(yè)決策者的商業(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)決策放在中心數(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，從而為企業(yè)保持靈活性和競爭力提供有效的技術(shù)支持。

　　規(guī)則引擎的原理

　　1、基于規(guī)則的專家系統(tǒng)(RBES)簡介

　　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：

　　如圖1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。

　　推理引擎的推理步驟如下：

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

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

　　(3)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。

　　(4)解決沖突，將激活的規(guī)則按順序放入Agenda。

　　(5)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。

　　上述即是規(guī)則引擎的原始架構(gòu)，Java規(guī)則引擎就是從這一原始架構(gòu)演變而來的。

　　2、規(guī)則引擎相關(guān)構(gòu)件

　　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(yùn)行時(shí)刻的實(shí)時(shí)條件來執(zhí)行規(guī)則中所規(guī)定的動(dòng)作的引擎。與規(guī)則引擎相關(guān)的有四個(gè)基本概念，為更好地理解規(guī)則引擎的工作原理，下面將對這些概念進(jìn)行逐一介紹。

　　1)信息元(Information Unit)

　　信息元是規(guī)則引擎的基本建筑塊，它是一個(gè)包含了特定事件的所有信息的對象。這些信息包括：消息、產(chǎn)生事件的應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)、事件產(chǎn)生事件、信息元類型、相關(guān)規(guī)則集、通用方法、通用屬性以及一些系統(tǒng)相關(guān)信息等等。

　　2)信息服務(wù)(Information Services)

　　信息服務(wù)產(chǎn)生信息元對象。每個(gè)信息服務(wù)產(chǎn)生它自己類型相對應(yīng)的信息元對象。即特定信息服務(wù)根據(jù)信息元所產(chǎn)生每個(gè)信息元對象有相同的格式，但可以有不同的屬性和規(guī)則集。需要注意的是，在一臺(tái)機(jī)器上可以運(yùn)行許多不同的信息服務(wù)，還可以運(yùn)行同一信息服務(wù)的不同實(shí)例。但無論如何，每個(gè)信息服務(wù)只產(chǎn)生它自己類型相對應(yīng)的信息元。

　　3)規(guī)則集(Rule Set)

　　顧名思義，規(guī)則集就是許多規(guī)則的集合。每條規(guī)則包含一個(gè)條件過濾器和多個(gè)動(dòng)作。一個(gè)條件過濾器可以包含多個(gè)過濾條件。條件過濾器是多個(gè)布爾表達(dá)式的組合，其組合結(jié)果仍然是一個(gè)布爾類型的。在程序運(yùn)行時(shí)，動(dòng)作將會(huì)在條件過濾器值為真的情況下執(zhí)行。除了一般的執(zhí)行動(dòng)作，還有三類比較特別的動(dòng)作，它們分別是：放棄動(dòng)作(Discard Action)、包含動(dòng)作(Include Action)和使信息元對象內(nèi)容持久化的動(dòng)作。前兩種動(dòng)作類型的區(qū)別將在2.3規(guī)則引擎工作機(jī)制小節(jié)介紹。

　　4)隊(duì)列管理器(Queue Manager)

　　隊(duì)列管理器用來管理來自不同信息服務(wù)的信息元對象的隊(duì)列。

　　下面將研究規(guī)則引擎的這些相關(guān)構(gòu)件是如何協(xié)同工作的。

　　如圖2所示，處理過程分為四個(gè)階段進(jìn)行：信息服務(wù)接受事件并將其轉(zhuǎn)化為信息元，然后這些信息元被傳給隊(duì)列管理器，最后規(guī)則引擎接收這些信息元并應(yīng)用它們自身攜帶的規(guī)則加以執(zhí)行，直到隊(duì)列管理器中不再有信息元。