Java开源的规则引擎 Drools 电商行业实战(含完整代码)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java开源的规则引擎 Drools 电商行业实战(含完整代码)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前言

我所在项目组刚好接到一个领取优惠券需求,具体需求是用户领取的各种类型的优惠券(比如:代金券、折扣券)数量不能超过某个自定义数量,因考虑到领取限制数量是动态的,另外考虑到扩展性,满足将来业务规则的增长,不只是限制领取数需要新加其他条件,为了满足不断变化的业务场景,经分析后选用规则引擎 Drools 来实现。

本场 Chat 通过一个电商行业的领取优惠券场景,详细介绍了 Drools 的常用语法、使用步骤、具体开发过程及代码分析、测试步骤、注意事项等等,并贴出完整的代码。

Drools 常用语法

package

规则的路径是必须定义并且放在文件的第一行,类似于 Java 语言的 package,但 Java 的 package 是物理路径,Drools 的 package 是逻辑路径不需要真实存在。

import

导入外部变量,类似于 Java 语言的 import,但 Java 只能导入类,Drools 不仅可以导入类还可以导入静态方法。

global

定义全局变量,通常用于返回规则结果信息,用法介绍请看下面代码:

	Drl 文件:
	package com.example.demo.rule.card.receive
	
	import org.slf4j.Logger;
	import com.example.demo.drools.base.CheckResult;
	import com.example.demo.rule.fact.CardReceiveFact;
	
	global Logger log;
	global CheckResult result;
	
	
	Java 代码:
	KieSession kSession = kContainer.newKieSession();
	kSession.setGlobal("log", LOG);
	kSession.setGlobal("result", result);

rule

定义一个规则,rule 开头 end 结尾,一个规则会包含三个部分,分别是属性部分、条件部分(即 LHS)和结果部分(即 RHS),请看下面的代码结构:

	rule "规则名称,不能重复"
		no-loop true   //属性部分
	    when           //条件部分       
	         fact : com.example.demo.rule.fact.CardReceiveFact(
	         		getMaxReceiveNumber() !=null && getMaxReceiveNumber() <=2
	        	);
	    then          //结果部分
			result.setCode('200');
			result.setMessage('匹配成功');
			log.info('match success');
			update(fact);
	end

no-loop true

定义当前规则是否不允许循环执行,默认是允许循环执行,如果 RHS 部分有 update 等触发规则重新执行的操作,那么就要设置为 true 代表只执行一次,避免产生死循环。

lock-on-active true

如果是 true 则设置规则只被执行一次,不受本身规则触发,也不受其他规则触发,是 no-loop 的加强版。

salience 1000

优先级,数字越大优先级越高,用于控制规则的执行顺序,一个 drl 文件可以定义多个 rule 规则。

date-expires

设置规则的失效时间。

date-effective

设置规则的生效时间。

duration

设置规则延时执行,比如:duration 5000 代表 5 秒后执行规则。

fact

fact 对象实际上就是一个 Java Bean,用来把 Java 参数传递到规则引擎。

when & then

when 用于定义条件,条件可以一个,也可以多个,通常都是判断传入的 fact 对象变量是否符合条件,假如符合条件则执行 then 的代码。

Drools 使用步骤

1. 定义规则脚本,通常脚本都是根据业务场景动态的生成并保存数据库,脚本如下:

	package com.example.demo.rule.card.receive
	import org.slf4j.Logger;
	import com.example.demo.drools.base.CheckResult;
	import com.example.demo.rule.fact.CardReceiveFact;
	
	global Logger log;
	global CheckResult result;
	
	rule "W8V32BE36Q_1082913542028271999"
	   no-loop true
	   lock-on-active true
	   salience 1000
	   when
	       fact : com.example.demo.rule.fact.CardReceiveFact(getMaxReceiveNumber() != null && getMaxReceiveNumber() <= 2);
	   then
	       result.setCode('200');
	       result.setMessage('匹配成功');
	       log.info('match success');
	       update(fact);
	end

2. 定义 Fact 对象,定义一个最大可领用数量变量,并提供 get 和 set 方法,代码如下:

	package com.example.demo.rule.fact;
	
	import com.example.demo.drools.base.RuleFact;
	
	/**
	 * 领取优惠券 fact
	 */
	public class CardReceiveFact extends RuleFact 
		
		/**
		 * 最大可领用数量
		 */
		private Integer maxReceiveNumber;
	
		public Integer getMaxReceiveNumber() 
			return maxReceiveNumber;
		
	
		public void setMaxReceiveNumber(Integer maxReceiveNumber) 
			this.maxReceiveNumber = maxReceiveNumber;
		
	
		@Override
		public String toString() 
			return "CardReceiveFact" +
					"maxReceiveNumber=" + maxReceiveNumber +
					'';
		
	

3. 执行规则并获取执行结果,把脚本和 Fact 对象传给已封装好的规则执行器,执行器会校验参数、创建规则会话、执行规则、销毁会话和返回执行结果:

	//执行规则脚本
	CheckResult result = cardReceiveExecutor.excute(new RuleSchema(schemaCode, ruleScript), fact);

具体开发过程及代码分析

代码结构

pom.xml 文件配置

下面配置是工程需要使用的所有 jar 和 maven 打包策略,代码如下:

	<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
	<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
		xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
		<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
		<parent>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
			<version>2.5.6</version>
			<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
		</parent>
	
		<groupId>com.example</groupId>
		<artifactId>demo-drools </artifactId>
		<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
		<name>demo-drools</name>
		<description>Demo project for Spring Boot</description>
	
		<properties>
			<java.version>8</java.version>
		</properties>
	
		<dependencies>
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
			</dependency>
	
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
				<scope>test</scope>
			</dependency>
	
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
			</dependency>
	
			<dependency>
				<groupId>cn.hutool</groupId>
				<artifactId>hutool-all</artifactId>
				<version>4.0.3</version>
			</dependency>
	
			<!--kie api 构建 kie 虚拟文件系统,关联 decisiontable 和 drl 文件 -->
			<dependency>
				<groupId>org.kie</groupId>
				<artifactId>kie-spring</artifactId>
				<version>7.0.0.Final</version>
			</dependency>
			<dependency>
				<groupId>org.drools</groupId>
				<artifactId>drools-compiler</artifactId>
				<version>7.0.0.Final</version>
			</dependency>
		</dependencies>
	
		<build>
			<plugins>
				<plugin>
					<groupId>org.springframework.boot</groupId>
					<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
				</plugin>
			</plugins>
		</build>
	
	</project>

工程配置文件和启动类

application.properties 仅仅配置了服务端口,启动类也是非常简单,具体代码如下:

	application.properties 文件:
	server.port=8888
	
	package com.example.demo;
	
	import org.springframework.boot.SpringApplication;
	import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
	
	@SpringBootApplication
	public class DemoDroolsApplication 
	
		public static void main(String[] args) 
			SpringApplication.run(DemoDroolsApplication.class, args);
		
	

Drools 的基础类、规则执行器类和工具类

定义了两个接口,分别是执行器接口和是否支持该执行器接口,使用抽象类封装了一个执行器基类,把执行规则时的参数校验,创建规则会话、执行规则等操作封装好了,子类使用时便极为简单了;使用 KieContainer 管理所有规则,比如发布规则、删除规则等,Kie 工具还有缓存机制,代码如下:

	Drools 的基础类代码:
	package com.example.demo.drools.base;
	
	/**
	 * 执行规则结果
	 */
	public class CheckResult 
	
		/**
		 * 结果描述
		 */
		private String message;
		/**
		 * 结果编码
		 */
		private String code;
		
		/**
		 * 返回数据
		 */
		private Object data;
		
		/**
		 * 成功码
		 */
		private static final String SUCCESS_CODE = "200";
		
		/**
		 * 失败码
		 */
		private static final String FAIL_CODE = "400";
		
		
		public CheckResult() 
	
		
		
		/**
		 * 转换为 result 对象
		 * @return
		 */
		public Result<Object> transf()
			 Result<Object> result = new  Result<>();
			 result.setCode(this.code);
			 result.setMessage(this.message); 
			 result.setData(this.data);
			return result;
		
		
		/**
		 * 失败
		 * @param code
		 * @param message
		 * @return
		 */
		public static  CheckResult fail(String code, String message) 
			CheckResult result = new CheckResult();
			result.setCode(code);
			result.setMessage(message);
			return result;
		
		
		/**
		 * 失败, code 为 400
		 * @param message
		 * @return
		 */
		public static  CheckResult fail(String message) 
			return fail(FAIL_CODE, message);
		
		
		/**
		 * 失败, code 为 400, message 为匹配不成功
		 * @return
		 */
		public static  CheckResult fail() 
			return fail("匹配不成功");
		
		
		
		/**
		 * 匹配是否成功
		 * @return
		 */
		public boolean isSuccess() 
			return SUCCESS_CODE.equals(code);
		
	
		
		
		public String getMessage() 
			return message;
		
	
		public void setMessage(String message) 
			this.message = message;
		
	
	
		public String getCode() 
			return code;
		
	
		public void setCode(String code) 
			this.code = code;
		
	
		public Object getData() 
			return data;
		
	
		public void setData(Object data) 
			this.data = data;
		
	
		@Override
		public String toString() 
			return "CheckResult [message=" + message + ", code=" + code + ", data=" + data + "]";
		
	
	
	
	
	package com.example.demo.drools.base;
	
	import java.io.Serializable;
	
	/**
	 * WebApi 接口对象.
	 */
	public class Result<T> implements Serializable 
	
		private static final long serialVersionUID = 7314670530670292902L;
		/**
	     * 结果描述
	     */
	    private String message;
	    /**
	     * 结果编码
	     */
	    private String code;
	    /**
	     * 业务数据
	     */
	    private T data;
	
	    public Result() 
	    	
	    
	
	    public static <T> Result<T> success() 
	        return success(null);
	    
	
	    public static <T> Result<T> success(T data) 
	        Result<T> result = new Result<>();
	        result.setData(data);
	        result.setCode("200");
	        result.setMessage("操作成功");
	        return result;
	    
	
	
	    public static <T> Result<T> fail(String code, String message) 
	        Result<T> result = new Result<>();
	        result.setCode(code);
	        result.setMessage(message);
	        return result;
	    
	    
	    /**
	     * 操作是否成功
	     * @return
	     */
	    public boolean isSuccess() 
	    		if("200".equals(code)) 
	    			return true;
	    		else
	    			return false;
	    		
	    
	    
	    
	    public static <T> Result<T> fail(String message) 
	        return fail("400", message);
	    
	
	    public String getMessage() 
	        return message;
	    
	
	    public void setMessage(String message) 
	        this.message = message;
	    
	
	    public T getData() 
	        return data;
	    
	
	    public void setData(T data) 
	        this.data = data;
	    
	
	    public String getCode() 
	        return code;
	    
	
	    public void setCode(String code) 
	        this.code = code;
	    
	
		@Override
		public String toString() 
			return "Result [message=" + message + ", code=" + code + ", data=" + data + "]";
		
	
	
	
	package com.example.demo.drools.base;
	
	/**
	 * 规则异常
	 */
	@SuppressWarnings("serial")
	public class RuleException extends RuntimeException 
	
		public RuleException() 
			super("规则处理异常");
		
	
		public RuleException(String message) 
			super(message);
		
	
		public RuleException(String message, Throwable cause) 
			super(message, cause);
		
	
	
	
	package com.example.demo.drools.base;
	
	import java.io.Serializable;
	import java.util.HashMap;
	import java.util.Map;
	
	/**
	 * 规则输入事实
	 */
	@SuppressWarnings("serial")
	public class RuleFact implements Serializable 
	
		/**
		 * 通用输入事实集
		 */
		private final Map<String, Object> facts = new HashMap<>();
	
		/**
		 * 通用输出结果集
		 */
		private final Map<String, Object> results = new HashMap<>();
	
		/**
		 * 根据属性获取值
		 * @param attr
		 */
		public Object factGet(String attr) 
			return facts.get(attr);
		
	
		/**
		 * 移除事实
		 */
		public void factRemove(String attr) 
			facts.remove(attr);
		
	
		/**
		 * 设置事实
		 */
		public final void factSet(String attr, Object value) 
			facts.put(attr, value);
		
	
		/**
		 * 设置事实集
		 */
		public final void factsSet(Map<String, Object> facts) 
			this.facts.putAll(facts);
		
	
		/**
		 * 清除所有事实
		 */
		public final void factClear() 
			facts.clear();
		
	
		/**
		 * 设置结果
		 * @param attr
		 * @param value
		 */
		public final void resultSet(String attr, Object value) 
			results.put(attr, value);
		
	
		/**
		 * 获取结果
		 * @param attr
		 * @return
		 */
		public final Object resultGet(String attr) 
			return results.get(attr);
		
		
		/**
		 * 获取结果集
		 * @return
		 */
		public final Map<String, Object> resultsGet() 
			return results;
		
	
		@Override
		public String toString() 
			return "RuleFact [facts=" + facts + ", results=" + results + "]";
		
		
		
		
	
	
	
	
	package com.example.demo.drools.base;
	
	public class RuleSchema 
		
		/**
		 * 模式编码
		 */
		private String schemaCode;
		
		/**
		 * 规则脚本
		 */
		private String ruleDrl;
		
		
		public RuleSchema() 
		
		public RuleSchema(String schemaCode, String ruleDrl) 
			this.schemaCode = schemaCode;
			this.ruleDrl = ruleDrl;
		
	
		public String getRuleDrl() 
			return ruleDrl;
		
	
		public void setRuleDrl(String ruleDrl) 
			this.ruleDrl = ruleDrl;
		
	
		public String getSchemaCode() 
			return schemaCode;
		
	
		public void setSchemaCode(String schemaCode) 
			this.schemaCode = schemaCode;
		
	
	
	
	
	
	Drools 的规则执行器类代码:
	package com.example.demo.drools.executor;
	
	import com.example.demo.drools.base.CheckResult;
	import com.example.demo.drools.base.RuleFact;
	import com.example.demo.drools.base.RuleSchema;
	
	/**
	 * 规则执行器
	 */
	public interface RuleExecutor 
	
		/**
		 * 执行规则
		 * @param ruleSchema  规则
		 * @param fact  事实
		 * @return
		 */
		public CheckResult excute(RuleSchema ruleSchema, RuleFact fact);
		
		
		/**
		 * 是否支持该执行器
		 * @param fact
		 * @return
		 */
		public Boolean support(RuleFact fact);
	
	
	
	
	package com.example.demo.drools.executor;
	
	import com.example.demo.drools.base.RuleException;
	import com.example.demo.drools.base.CheckResult;
	import com.example.demo.drools.base.RuleFact;
	import com.example.demo.drools.base.RuleSchema;
	import com.example.demo.drools.util.KieUtil;
	import org.drools.core.base.RuleNameStartsWithAgendaFilter;
	import org.kie.api.runtime.KieContainer;
	import org.kie.api.runtime.KieSession;
	import org.slf4j.Logger;
	import org.slf4j.LoggerFactory;
	import org.springframework.util.Assert;
	
	/**
	 * 执行器基类
	 */
	public abstract class AbstractExecutor implements RuleExecutor 
		
		private static Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(AbstractExecutor.class);
		
		private static final String SEPARATOR = "_";
	
	
		@Override
		public final CheckResult excute(RuleSchema ruleSchema, RuleFact fact) 
			String ruleDrl = ruleSchema.getRuleDrl();
			Assert.hasText(ruleDrl, "规则不能为空");
			Assert.notNull(fact, "规则事实不能为空");
			
			if(!support(fact)) 
				throw new RuleException("不支持的规则执行器");
			
			LOG.info("创建规则会话:fact = ", fact);
			long time1 = System.currentTimeMillis();
			KieContainer kContainer = KieUtil.getSchemaRuleContainer(ruleSchema.getSchemaCode(), ruleDrl);
			KieSession kSession = kContainer.newKieSession();
			long time2 = System.currentTimeMillis();
			LOG.info("会话创建成功, 耗时: ", time2 - time1);
			//默认匹配不成功
			CheckResult result = CheckResult.fail();
			try 
				kSession.setGlobal("log", LOG);
				kSession.setGlobal("result", result);
				insertFact(fact, kSession);
				int count = kSession.fireAllRules(new RuleNameStartsWithAgendaFilter(ruleSchema.getSchemaCode() + SEPARATOR));
				long time3 = System.currentTimeMillis();
				LOG.info("执行成功, 耗时毫秒", time3 - time2);
				LOG.info("执行了条规则", count);
			 finally 
				if(kSession != null) 
					kSession.dispose();
					kSession.destroy();
				
			
			return result;
		
	
		
		/**
		 * 如有需要, 可对该方法进行重写
		 * @param fact
		 * @param kSession
		 */
		protected void insertFact(RuleFact fact, KieSession kSession) 
			kSession.insert(fact);
		
	
		
	
	
	
	
	Drools 的工具类代码:
	package com.example.demo.drools.util;
	
	import cn.hutool.core.collection.CollUtil;
	import cn.hutool.crypto.digest.DigestUtil;
	import org.kie.api.KieServices;
	import org.kie.api.builder.KieBuilder;
	import org.kie.api.builder.KieFileSystem;
	import org.kie.api.builder.KieRepository;
	import org.kie.api.builder.Message;
	import org.kie.api.io.Resource;
	import org.kie.api.io.ResourceType;
	import org.kie.api.runtime.KieContainer;
	import org.slf4j.Logger;
	import org.slf4j.LoggerFactory;
	
	import java.util.List;
	import java.util.Map;
	import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
	
	
	/**
	 * kie 工具, 管理 kieContainer
	 */
	public class KieUtil 
	
		private final static Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(KieUtil.class);
	
		private final static Map<String, String> RULE_KEY_MAP = new ConcurrentHashMap<String, String>();
	
		private final static KieServices KIE_SERVICES;
	
		private static KieContainer kieContainer;
	
		private final static KieFileSystem KIE_FILE_SYSTEM;
	
		/**
		 * 规则文件扩展名
		 */
		private final static String EXTENSION = ".drl";
		
		/**
		 * 规则路径
		 */
		private static final String RULES_PATH = "src/main/resources/rules/";
	
		/**
		 * 规则组前缀
		 */
		private final static String SCHEMA_PREFIX = "schema_";
	
		static 
			KIE_SERVICES = KieServices.Factory.get();
			KIE_FILE_SYSTEM = KIE_SERVICES.newKieFileSystem();
			KIE_SERVICES.newKieBuilder(KIE_FILE_SYSTEM).buildAll();
			kieContainer = KIE_SERVICES.newKieContainer(KIE_SERVICES.getRepository().getDefaultReleaseId());
		
	
		/**
		 * 获取规则容器,当规则不存在或有变更时更新规则
		 * @param schemaCode 模式编码
		 * @param ruleDrl 规则
		 * @return
		 */
		public static KieContainer getSchemaRuleContainer(String schemaCode, String ruleDrl) 
			return getRuleContainer(SCHEMA_PREFIX + schemaCode, ruleDrl);
		
	
		
		/**
		 * 获取规则容器
		 * @param key
		 * @param ruleDrl
		 * @return
		 */
		private static KieContainer getRuleContainer(String key, String ruleDrl) 
			String ruleMd5 = DigestUtil.md5Hex(ruleDrl);
			String prevSign = RULE_KEY_MAP.get(key);
			if (!ruleMd5.equals(prevSign)) 
				if (prevSign != null) 
					removeRule(prevSign);
				
				deployRule(ruleMd5, ruleDrl);
				RULE_KEY_MAP.put(key, ruleMd5);
			
			return kieContainer;
		
	
		/**
		 * 删除规则
		 * @param ruleMd5
		 */
		private static void removeRule(String ruleMd5) 
			KieRepository kr = KIE_SERVICES.getRepository();
			String path = getRulePath(ruleMd5);
			KIE_FILE_SYSTEM.delete(path);
			LOG.info("删除规则:", path);
			kieContainer = KIE_SERVICES.newKieContainer(kr.getDefaultReleaseId());
		
	
		/**
		 * 发布规则
		 * @param ruleMd5
		 * @param ruleContent
		 * @return
		 */
		private static void deployRule(String ruleMd5, String ruleContent) 
			LOG.debug("deploy rule ", ruleContent);
			KieRepository kr = KIE_SERVICES.getRepository();
	
			Resource res = KIE_SERVICES.getResources().newByteArrayResource(ruleContent.getBytes()).setResourceType(ResourceType.DRL);
			String path = getRulePath(ruleMd5);
			KIE_FILE_SYSTEM.write(path, res);
			LOG.info("发布规则:", path);
			KieBuilder kieBuilder = KIE_SERVICES.newKieBuilder(KIE_FILE_SYSTEM).buildAll();
			List<Message> errors = kieBuilder.getResults().getMessages(Message.Level.ERROR);
			if(CollUtil.isNotEmpty(errors)) 
				StringBuilder sb = new StringBuilder();
				for(Message message : errors) 
					sb.append("path:"+message.getPath()+", text:"+message.getText()+"||");
				
				LOG.error(sb.toString());
			
			kieContainer = KIE_SERVICES.newKieContainer(kr.getDefaultReleaseId());
		
	
		/**
		 * 获取规则文件路径
		 * @param ruleKey
		 * @return
		 */
		private static String getRulePath(String ruleKey) 
			return RULES_PATH + ruleKey + EXTENSION;
			
	

点这里阅读全文

以上是关于Java开源的规则引擎 Drools 电商行业实战(含完整代码)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Google Aviator——轻量级 Java 表达式引擎实战

java 使用规则引擎drools 出现异常

Drools 规则引擎一文读懂

[Drools]JAVA规则引擎 -- Drools

JAVA规则引擎 -- Drools

SpringBoot2 整合 Drools规则引擎,实现高效的业务规则