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级别: 中级
Ricardo Olivieri (roliv@us.ibm.com), 软件工程师, IBM
2006 年 6 月 19 日
使用规则引擎可以通过降低实现复杂业务逻辑的组件的复杂性，降低应用程序的维护和可扩展性成本。本文展示了如何使用 Drools 规则引擎让 Java™ 应用程序更适应变化。Drools 的一个好处是具有允许将 Java 代码直接嵌入规则文件中的附加语法。
要求施加在当今软件产品上的大多数复杂性是行
为和功能方面的，从而导致组件实现具有复杂的业务逻辑。实现 J2EE 或 J2SE 应用程序中业务逻辑最常见的方法是编写 Java
代码来实现需求文档的规则和逻辑。在大多数情况下，该代码的错综复杂性使得维护和更新应用程序的业务逻辑成为一项令人畏惧的任务，甚至对于经验丰富的开发
人员来说也是如此。任何更改，不管多么简单，仍然会产生重编译和重部署成本。
规则引擎试图解决（或者至少降低）应用程序业务逻辑的开发和维护中固有的问题和困难。可以将规则引擎看作实现复杂业务逻辑的框架。大多数规则引擎允
许您使用声明性编程来表达对于某些给定信息或知识有效的结果。您可以专注于已知为真的事实及其结果，也就是应用程序的业务逻辑。
有多个规则引擎可供使用，其中包括商业和开放源码选择。商业规则引擎通常允许使用专用的类似英语的语言来表达规则。其他规则引擎允许使用脚本语言
（比如 Groovy 或 Python）编写规则。本文为您介绍 Drools 引擎，并使用示例程序帮助您理解如何使用 Drools 作为
Java 应用程序中业务逻辑层的一部分。
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更多事情在变化……
俗话说得好，“惟一不变的是变化。”软件应用程序的业务逻辑正是如此，尤其是当今开发的软件应用程序。出于以下原因，实现应用程序业务逻辑的组件可能必须更改：
- 在开发期间或部署后修复代码缺陷
- 应付特殊状况，即客户一开始没有提到要将业务逻辑考虑在内
- 处理客户已更改的业务目标
- 符合组织对敏捷或迭代开发过程的使用
如果存在这些可能性，则迫切需要一个无需太多复杂性就能处理业务逻辑更改的应用程序，尤其是当更改复杂 if-else 逻辑的开发人员并不是以前编写代码的开发人员时。
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Drools 是用 Java 语言编写的开放源码规则引擎，使用 Rete 算法（参阅 参考资料）
对所编写的规则求值。Drools 允许使用声明方式表达业务逻辑。可以使用 Java/XML 语法编写规则，这对于入门 Drools
十分有用，因为您可以将 Java 代码直接嵌入规则文件中。还可以使用 Groovy/XML 语法或 Python/XML 语法在 Drools
中编写规则。Drools 还具有其他优点：
- 非常活跃的社区
- 易用
- 快速的执行速度
- 在 Java 开发人员中流行
- JSR 94 兼容（JSR 94 是 Java Rule Engine API）（参阅 参考资料）
- 免费
因此，您应该熟悉使用 Eclipse IDE 开发 Java 代码。您应该熟悉 JUnit 测试框架并知道如何在 Eclipse 中使用。您还应该相当了解 XML。
要解决的问题
本文展示如何使用 Drools 作为示例 Java 应用程序中业务逻辑层的一部分。下列假设为应用程序解决的虚构问题设置了场景：
- 名为 XYZ 的公司构建两种类型的计算机机器：Type1 和 Type2。机器类型按其架构定义。
- XYZ 计算机可以提供多种功能。当前定义了四种功能：DDNS Server、DNS Server、Gateway 和 Router。
- 在发运每台机器之前，XYZ 在其上执行多个测试。
- 在每台机器上执行的测试取决于每台机器的类型和功能。目前，定义了五种测试：Test1、Test2、Test3、Test4 和 Test5。
- 当将测试分配给计算机时，也将测试到期日期 分配给机器。分配给计算机的测试不能晚于该到期日期执行。到期日期值取决于分配给机器的测试。
- XYZ 使用可以确定机器类型和功能的内部开发的软件应用程序，自动化了执行测试时的大部分过程。然后，基于这些属性，应用程序确定要执行的测试及其到期日期。
- 目前，为计算机分配测试和测试到期日期的逻辑是该应用程序的已编译代码的一部分。包含该逻辑的组件用 Java 语言编写。
- 分配测试和到期日期的逻辑一个月更改多次。当开发人员需要使用 Java 代码实现该逻辑时，必须经历一个冗长乏味的过程。
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何时使用规则引擎？
并非所有应用程序都应使用规则引擎。如果业务逻辑代码包括很多 if-else 语句，则应考虑使用其中一个。维护复杂的 Boolean
逻辑可能是非常困难的任务，而规则引擎可以帮助您组织该逻辑。当您可以使用声明方法而非命令编程语言表达逻辑时，变化引入错误的可能性会大大降低。
如果代码变化可能导致大量的财政损失，则也应考虑规则引擎。许多组织在将已编译代码部署到托管环境中时具有严格的规则。例如，如果需要修改 Java 类中的逻辑，在更改进入生产环境之前，将会经历一个冗长乏味的过程：
- 必须重新编译应用程序代码。
- 在测试中转环境中删除代码。
- 由数据质量审核员检查代码。
- 由托管环境架构师批准更改。
- 计划代码部署。
即使对一行代码的简单更改也可能花费组织的几千美元。如果需要遵循这些严格规则并且发现您频繁更改业务逻辑代码，则非常有必要考虑使用规则引擎。
对客户的了解也是该决策的一个因素。尽管您使用的是一个简单的需求集合，只需 Java
代码中的简单实现，但是您可能从上一个项目得知，您的客户具有在开发周期期间甚至部署之后添加和更改业务逻辑需求的倾向（以及财政和政治资源）。如果从一
开始就选择使用规则引擎，您可能会过得舒服一些。
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因为在对为计算机分配测试和到期日期的逻辑进行更改时，公司会发生高额成本，所以 XYZ
主管已经要求软件工程师寻找一种灵活的方法，用最少的代价将对业务规则的更改 “推” 至生产环境。于是 Drools
走上舞台了。工程师决定，如果它们使用规则引擎来表达确定哪些测试应该执行的规则，则可以节省更多时间和精力。他们将只需要更改规则文件的内容，然后在生
产环境中替换该文件。对于他们来说，这比更改已编译代码并在将已编译代码部署到生产环境中时进行由组织强制的冗长过程要简单省时得多（参阅侧栏 何时使用规则引擎？）。
目前，在为机器分配测试和到期日期时必须遵循以下业务规则：
- 如果计算机是 Type1，则只能在其上执行 Test1、Test2 和 Test5。
- 如果计算机是 Type2 且其中一个功能为 DNS Server，则应执行 Test4 和 Test5。
- 如果计算机是 Type2 且其中一个功能为 DDNS Server，则应执行 Test2 和 Test3。
- 如果计算机是 Type2 且其中一个功能为 Gateway，则应执行 Test3 和 Test4。
- 如果计算机是 Type2 且其中一个功能为 Router，则应执行 Test1 和 Test3。
- 如果 Test1 是要在计算机上执行的测试之一，则测试到期日期距离机器的创建日期 3 天。该规则优先于测试到期日期的所有下列规则。
- 如果 Test2 是要在计算机上执行的测试之一，则测试到期日期距离机器的创建日期 7 天。该规则优先于测试到期日期的所有下列规则。
- 如果 Test3 是要在计算机上执行的测试之一，则测试到期日期距离机器的创建日期 10 天。该规则优先于测试到期日期的所有下列规则。
- 如果 Test4 是要在计算机上执行的测试之一，则测试到期日期距离机器的创建日期 12 天。该规则优先于测试到期日期的所有下列规则。
- 如果 Test5 是要在计算机上执行的测试之一，则测试到期日期距离机器的创建日期 14 天。
捕获为机器分配测试和测试到期日期的上述业务规则的当前 Java 代码如清单 1 所示：
清单 1. 使用 if-else 语句实现业务规则逻辑
Machine machine = ...
// Assign tests
Collections.sort(machine.getFunctions());
int index;
if (machine.getType().equals("Type1")) {
Test test1 = ...
Test test2 = ...
Test test5 = ...
machine.getTests().add(test1);
machine.getTests().add(test2);
machine.getTests().add(test5);
} else if (machine.getType().equals("Type2")) {
index = Collections.binarySearch(machine.getFunctions(), "Router");
if (index >= 0) {
Test test1 = ...
Test test3 = ...
machine.getTests().add(test1);
machine.getTests().add(test3);
}
index = Collections.binarySearch(machine.getFunctions(), "Gateway");
if (index >= 0) {
Test test4 = ...
Test test3 = ...
machine.getTests().add(test4);
machine.getTests().add(test3);
}
...
}
// Assign tests due date
Collections.sort(machine.getTests(), new TestComparator());
...
Test test1 = ...
index = Collections.binarySearch(machine.getTests(), test1);
if (index >= 0) {
// Set due date to 3 days after Machine was created
Timestamp creationTs = machine.getCreationTs();
machine.setTestsDueTime(...);
return;
}
index = Collections.binarySearch(machine.getTests(), test2);
if (index >= 0) {
// Set due date to 7 days after Machine was created
Timestamp creationTs = machine.getCreationTs();
machine.setTestsDueTime(...);
return;
}
...
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清单 1 中的代码不是太复杂，但也并不简单。如果要对其进行更改，需要十分小心。一堆互相缠绕的 if-else 语句正试图捕获已经为应用程序标识的业务逻辑。如果您对业务规则不甚了解，就无法一眼看出代码的意图。
导入示例程序
使用 Drools 规则的示例程序附带在本文的 ZIP 存档中（参阅 下载）。程序使用 Drools 规则文件以声明方法表示上一节定义的业务规则。我建议您在继续之前下载 ZIP 存档。它包含要导入到 Eclipse 工作区的 Eclipse (v3.1) Java 项目。选择该选项以导入 Existing Projects into Workspace（参见图 1）：
图 1. 将示例程序导入到 Eclipse 工作区
然后选择下载的存档文件并将其导入工作区中。您将在工作区中发现一个名为 DroolsDemo 的新 Java 项目，如图 2 所示：
图 2. 导入到工作区中的示例程序
如果启用了 Build automatically 选项，则代码应该已编译并可供使用。如果未启用该选项，则现在构建 DroolsDemo 项目。
检查代码
现在来看一下示例程序中的代码。该程序的 Java 类的核心集合位于 demo 包中。在该包中可以找到 Machine 和 Test 域对象类。Machine 类的实例表示要分配测试和测试到期日期的计算机机器。下面来看 Machine 类，如清单 2 所示：
清单 2. Machine 类的实例变量
public class Machine {
private String type;
private List functions = new ArrayList();
private String serialNumber;
private Collection tests = new HashSet();
private Timestamp creationTs;
private Timestamp testsDueTime;
public Machine() {
super();
this.creationTs = new Timestamp(System.currentTimeMillis());
}
...
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在清单 2 中可以看到 Machine 类的属性有：
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type（表示为 string 属性）—— 保存机器的类型值。
-
functions（表示为 list）—— 保存机器的功能。
-
testsDueTime（表示为 timestamp 变量）—— 保存分配的测试到期日期值。
-
tests（Collection 对象）—— 保存分配的测试集合。
注意，可以为机器分配多个测试，而且一个机器可以具有一个或多个功能。
出于简洁目的，机器的创建日期值设置为创建 Machine 类的实例时的当前时间。如果这是真实的应用程序，创建时间将设置为机器最终构建完成并准备测试的实际时间。
Test 类的实例表示可以分配给机器的测试。Test实例由其 id 和 name 惟一描述，如清单 3 所示：
清单 3. Test 类的实例变量
public class Test {
public static Integer TEST1 = new Integer(1);
public static Integer TEST2 = new Integer(2);
public static Integer TEST3 = new Integer(3);
public static Integer TEST4 = new Integer(4);
public static Integer TEST5 = new Integer(5);
private Integer id;
private String name;
private String description;
public Test() {
super();
}
...
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示例程序使用 Drools 规则引擎对 Machine 类的实例求值。基于 Machine 实例的 type 和 functions 属性的值，规则引擎确定应分配给 tests 和 testsDueTime 属性的值。
在 demo 包中，还会发现 Test 对象的数据访问对象 (TestDAOImpl) 的实现，它允许您按照 ID 查找 Test 实例。该数据访问对象极其简单；它不连接任何外部资源（比如关系数据库）以获得 Test 实例。相反，在其定义中硬编码了预定义的 Test 实例集合。在现实世界中，您可能会具有连接外部资源以检索 Test 对象的数据访问对象。
RulesEngine 类
demo 中比较重要（如果不是最重要的）的一个类是 RulesEngine 类。该类的实例用作封装逻辑以访问 Drools 类的包装器对象。可以在您自己的 Java 项目中容易地重用该类，因为它所包含的逻辑不是特定于示例程序的。清单 4 展示了该类的属性和构造函数：
清单 4. RulesEngine 类的实例变量和构造函数
public class RulesEngine {
private static Logger logger = Logger.getLogger(RulesEngine.class);
private RuleBase rules;
private String rulesFile;
private boolean debug = false;
public RulesEngine(String rulesFile) throws RulesEngineException {
super();
this.rulesFile = rulesFile;
try {
rules = RuleBaseLoader.loadFromInputStream(this.getClass()
.getResourceAsStream("/rules/" + rulesFile));
} catch (Exception e) {
throw new RulesEngineException("Could not load rules file: "
+ rulesFile, e);
}
}
...
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在清单 4 中可以看到，RulesEngine 类的构造函数接受字符串值形式的参数，该值表示包含业务规则集合的文件的名称。该构造函数使用 RuleBaseLoader 类的静态 loadFromInputStream() 方法将规则文件中包含的规则加载到内存中。（注意，该代码假设规则文件位于程序类路径中名为 rules 的文件夹中。）loadFromInputStream() 方法返回 Drools RuleBase 类的实例，它被分配给 RulesEngine 类的 rules 属性。可以将 RulesBase 类的实例看作规则文件中所包含规则的内存中表示。
清单 5 展示了 RulesEngine 类的 executeRules() 方法：
清单 5. RulesEngine 类的 executeRules() 方法
public List executeRules(WorkingEnvironmentCallback callback)
throws RulesEngineException {
try {
WorkingMemory workingMemory = rules.newWorkingMemory();
if (debug) {
workingMemory.addEventListener(
new DebugWorkingMemoryEventListener());
}
callback.initEnvironment(workingMemory);
workingMemory.fireAllRules();
return workingMemory.getObjects();
} catch (FactException fe) {
logFactException(fe);
throw new RulesEngineException(
"Exception occurred while attempting to execute "
+ "rules file: " + rulesFile, fe);
}
}
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executeRules()方法几乎包含了 Java 代码中的所有魔力。调用该方法执行先前加载到类构造函数中的规则。Drools WorkingMemory 类的实例用于断言或声明知识，规则引擎应使用它来确定应执行的结果。（如果满足规则的所有条件，则执行该规则的结果。）将知识当作规则引擎用于确定是否应启动规则的数据或信息。例如，规则引擎的知识可以包含一个或多个对象及其属性的当前状态。
规则结果的执行在调用 WorkingMemory 对象的 fireAllRules() 方法时执行。您可能奇怪（我希望您如此）知识是如何断言到 WorkingMemory 实例中的。如果仔细看一下该方法的签名，将会注意到所传递的参数是 WorkingEnvironmentCallback 接口的实例。executeRules() 方法的调用者需要创建实现该接口的对象。该接口只需要开发人员实现一个方法（参见清单 6 ）：
清单 6. WorkingEnvironmentCallback 接口
public interface WorkingEnvironmentCallback {
void initEnvironment(WorkingMemory workingMemory) throws FactException;
}
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所以，应该是 executeRules() 方法的调用者将知识断言到 WorkingMemory 实例中的。稍后将展示这是如何实现的。
TestsRulesEngine 类
清单 7 展示了 TestsRulesEngine 类，它也位于 demo 包中：
清单 7. TestsRulesEngine 类
public class TestsRulesEngine {
private RulesEngine rulesEngine;
private TestDAO testDAO;
public TestsRulesEngine(TestDAO testDAO) throws RulesEngineException {
super();
rulesEngine = new RulesEngine("testRules.xml");
this.testDAO = testDAO;
}
public void assignTests(final Machine machine) {
rulesEngine.executeRules(new WorkingEnvironmentCallback() {
public void initEnvironment(WorkingMemory workingMemory)
throws FactException {
workingMemory.assertObject(machine);
Iterator functions = machine.getFunctions().iterator();
while (functions.hasNext()) {
workingMemory.assertObject(functions.next());
}
workingMemory.setApplicationData("testDAO", testDAO);
};
});
}
}
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TestsRulesEngine 类只有两个实例变量。rulesEngine 属性是 RulesEngine 类的实例。testDAO 属性保存对 TestDAO 接口的具体实现的引用。rulesEngine 对象使用 “testRules.xml” 字符串作为其构造函数的参数来进行实例化。testRules.xml 文件以声明方式捕获 要解决的问题 中的业务规则。TestsRulesEngine 类的 assignTests() 方法调用 RulesEngine 类的 executeRules() 方法。在该方法中，创建了 WorkingEnvironmentCallback 接口的匿名实例，然后该实例被作为参数传递给 executeRules() 方法。
如果查看 assignTests() 方法的实现，可以看到知识是如何断言到 WorkingMemory 实例中的。WorkingMemory 类的 assertObject() 方法被调用以声明在对规则求值时规则引擎应使用的知识。在这种情况下，知识由 Machine 类的实例和该机器的功能组成。被断言的对象用于对规则的条件求值。
如果在对条件求值时，需要让规则引擎引用未 用作知识的对象，则应使用 WorkingMemory 类的 setApplicationData() 方法。在示例程序中，setApplicationData() 方法将对 TestDAO 实例的引用传递给规则引擎。然后规则引擎使用 TestDAO 查找它可能需要的任何 Test 实例。
TestsRulesEngine 类是示例程序中惟一的 Java 代码，它包含专门致力于为机器分配测试和测试到期日期的实现的逻辑。该类中的逻辑永远不需要更改，即使业务规则需要更新时。
Drools 规则文件
如前所述，testRules.xml 文件包含规则引擎为机器分配测试和测试到期日期所遵循的规则。它使用 Java/XML 语法表达所包含的规则。
Drools 规则文件具有一个名为 rule-set 的根元素，它由一个或多个 rule 元素组成。每个 rule 规则由一个或多个 parameter 元素、一个或多个 condition 元素以及一个 consequence 元素组成。rule-set 元素还可以具有一个或多个 import 元素、一个或多个 application-data 元素以及一个 functions 元素。
理解 Drools 规则文件组成最好的方法是查看一个真正的规则文件。下面来看 testRules.xml 文件的第一部分，如清单 8 所示：
清单 8. testRules.xml 文件的第一部分
<rule-set name="Tests assignment rules" xmlns="http://drools.org/rules"
xmlns:java="http://drools.org/semantics/java"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
<java:import>demo.Machine</java:import>
<java:import>demo.Test</java:import>
<java:import>demo.TestDAO</java:import>
<java:import>java.util.Calendar</java:import>
<java:import>java.sql.Timestamp</java:import>
<java:import>java.lang.String</java:import>
<application-data identifier="testDAO">TestDAO</application-data>
...
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在清单 8 中，可以看到根元素 rule-set 具有 name 属性，用于标识该规则集合。import 元素允许规则执行引擎知道在哪里查找将在规则中使用的对象的类定义。application-data 元素允许规则引擎知道某个对象应该可以从规则中访问，但该对象不应是用于对规则条件求值的知识的一部分。该元素具有 identifier 属性，它应该与调用 WorkingMemory 类的 setApplicationData() 方法时使用的 identifier 相匹配（参见 清单 7）。
functions 元素可以包含一个或多个 Java 函数的定义（参见清单 9）。如果看到 consequence 元素（稍后将讨论）中重复的代码，则应该提取该代码并将其编写为 functions
元素中的一个 Java 函数。但是，在使用该元素时要谨慎，因为您应该避免在 Drools 规则文件中编写复杂的 Java 代码。该元素中定义的
Java 函数应该简短易懂。这不是 Drools 的技术限制。如果想要在规则文件中编写复杂的 Java
代码，也可以。但这样做可能会让您的代码更加难以测试、调试和维护。复杂的 Java 代码应该是 Java 类的一部分。如果需要 Drools
规则执行引擎调用复杂的 Java 代码，则可以将对包含复杂代码的 Java 类的引用作为应用程序数据传递给规则引擎。
清单 9. testRules.xml 文件中定义的 Java 函数
<java:functions>
public static void setTestsDueTime(Machine machine, int numberOfDays) {
setTestsDueTime(machine, Calendar.DATE, numberOfDays);
}
public static void setTestsDueTime(Machine machine, int field, int amount) {
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.setTime(machine.getCreationTs());
calendar.add(field, amount);
machine.setTestsDueTime(new Timestamp(calendar.getTimeInMillis()));
}
</java:functions>
...
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清单 10 展示了在 testRules.xml 文件中找到的第一个规则：
清单 10. testRules.xml 文件中定义的第一个规则
<rule name="Tests for type1 machine" salience="100">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<java:condition>machine.getType().equals("Type1")</java:condition>
<java:consequence>
Test test1 = testDAO.findByKey(Test.TEST1);
Test test2 = testDAO.findByKey(Test.TEST2);
Test test5 = testDAO.findByKey(Test.TEST5);
machine.getTests().add(test1);
machine.getTests().add(test2);
machine.getTests().add(test5);
drools.assertObject(test1);
drools.assertObject(test2);
drools.assertObject(test5);
</java:consequence>
</rule>
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如清单 10 所示，rule 元素具有惟一标识 rule-set 中 rule 的 name 属性。可以看到清单 10 中显示的规则只接受一个参数：Machine 对象。如果返回 清单 7，将会看到 Machine 对象被断言到 WorkingMemory 对象中。同一对象被作为参数传递给该规则。condition 元素对 Machine 实例（知识的一部分）求值以确定是否应执行规则的结果。如果条件等于 true，则启动或执行结果。consequence 元素具有一个或多个 Java 语言语句。通过快速浏览该规则，可以很容易地识别出这是下列业务规则的实现：
- 如果计算机是 Type1，则只能在该机器上执行 Test1、Test2 和 Test5。
可能看起来有点怪的语句只有最后三条 Java 语句，它们是 consequence 元素的一部分。回忆 要解决的问题 中的业务规则，应分配给测试到期日期的值取决于分配给机器的测试。所以分配给机器的测试需要成为对规则求值时规则执行引擎应使用的知识的一部分。这正是 consequence 元素中最后三条语句要做的事情。这些语句使用一个名为 drools 的变量（可用于任何结果块中）以更新规则引擎中的知识。
确定规则执行顺序
规则的另一个重要的方面是可选的 salience 属性。使用它可以让规则执行引擎知道应该启动规则集合中规则的结果块的顺序。具有最高显著值的规则的结果块首先执行；具有第二高显著值的规则的结果块第二执行，依此类推。当您需要让规则按预定义顺序启动时，这一点非常重要，很快您将会看到。
testRules.xml 文件中接下来的四个规则实现与机器测试分配有关的其他业务规则（参见清单 11）。这些规则与刚讨论的第一个规则非常相似。注意，salience 属性值对于前五个规则是相同的；不管这五个规则的启动顺序如何，其执行结果将相同。如果结果受规则的启动顺序影响，则需要为规则指定不同的显著值。
清单 11. testRules.xml 文件中与测试分配有关的其他规则
<rule name="Tests for type2, DNS server machine" salience="100">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="function">
<java:class>
String
</java:class>
</parameter>
<java:condition>machine.getType().equals("Type2")</java:condition>
<java:condition>function.equals("DNS Server")</java:condition>
<java:consequence>
Test test5 = testDAO.findByKey(Test.TEST5);
Test test4 = testDAO.findByKey(Test.TEST4);
machine.getTests().add(test5);
machine.getTests().add(test4);
drools.assertObject(test4);
drools.assertObject(test5);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Tests for type2, DDNS server machine" salience="100">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="function">
<java:class>
String
</java:class>
</parameter>
<java:condition>machine.getType().equals("Type2")</java:condition>
<java:condition>function.equals("DDNS Server")</java:condition>
<java:consequence>
Test test2 = testDAO.findByKey(Test.TEST2);
Test test3 = testDAO.findByKey(Test.TEST3);
machine.getTests().add(test2);
machine.getTests().add(test3);
drools.assertObject(test2);
drools.assertObject(test3);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Tests for type2, Gateway machine" salience="100">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="function">
<java:class>
String
</java:class>
</parameter>
<java:condition>machine.getType().equals("Type2")</java:condition>
<java:condition>function.equals("Gateway")</java:condition>
<java:consequence>
Test test3 = testDAO.findByKey(Test.TEST3);
Test test4 = testDAO.findByKey(Test.TEST4);
machine.getTests().add(test3);
machine.getTests().add(test4);
drools.assertObject(test3);
drools.assertObject(test4);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Tests for type2, Router machine" salience="100">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="function">
<java:class>
String
</java:class>
</parameter>
<java:condition>machine.getType().equals("Type2")</java:condition>
<java:condition>function.equals("Router")</java:condition>
<java:consequence>
Test test3 = testDAO.findByKey(Test.TEST3);
Test test1 = testDAO.findByKey(Test.TEST1);
machine.getTests().add(test3);
machine.getTests().add(test1);
drools.assertObject(test1);
drools.assertObject(test3);
</java:consequence>
</rule>
...
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清单 12 展示了 Drools 规则文件中的其他规则。您可能已经猜到，这些规则与测试到期日期的分配有关：
清单 12. testRules.xml 文件中与测试到期日期分配有关的规则
<rule name="Due date for Test 5" salience="50">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="test">
<java:class>
Test
</java:class>
</parameter>
<java:condition>test.getId().equals(Test.TEST5)</java:condition>
<java:consequence>
setTestsDueTime(machine, 14);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Due date for Test 4" salience="40">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="test">
<java:class>
Test
</java:class>
</parameter>
<java:condition>test.getId().equals(Test.TEST4)</java:condition>
<java:consequence>
setTestsDueTime(machine, 12);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Due date for Test 3" salience="30">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="test">
<java:class>
Test
</java:class>
</parameter>
<java:condition>test.getId().equals(Test.TEST3)</java:condition>
<java:consequence>
setTestsDueTime(machine, 10);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Due date for Test 2" salience="20">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="test">
<java:class>
Test
</java:class>
</parameter>
<java:condition>test.getId().equals(Test.TEST2)</java:condition>
<java:consequence>
setTestsDueTime(machine, 7);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Due date for Test 1" salience="10">
<parameter identifier="machine">
<java:class>
Machine
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="test">
<java:class>
Test
</java:class>
</parameter>
<java:condition>test.getId().equals(Test.TEST1)</java:condition>
<java:consequence>
setTestsDueTime(machine, 3);
</java:consequence>
</rule>
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这些规则的实现与用于分配测试的规则的实现有一点相似，但我发现它们更有趣一些，原因有三。
第一，注意这些规则的执行顺序很重要。结果（即，分配给 Machine 实例的 testsDueTime 属性的值）受这些规则的启动顺序所影响。如果查看 要解决的问题
中详细的业务规则，您将注意到用于分配测试到期日期的规则具有优先顺序。例如，如果已经将 Test3、Test4 和 Test5
分配给机器，则测试到期日期应距离机器的创建日期 10 天。原因在于 Test3 的到期日期规则优先于 Test4 和 Test5
的测试到期日期规则。如果在 Drools 规则文件中表达这一点呢？答案是 salience 属性。为 testsDueTime 属性设置值的规则的 salience 属性值不同。Test1 的测试到期日期规则优先于所有其他测试到期日期规则，所以这应是要启动的最后一个规则。换句话说，如果 Test1 是分配给机器的测试之一，则由该规则分配的值应该是优先使用的值。所以，该规则的 salience 值最低：10。
第二，仅当 Test 类的实例成为知识的一部分（即，包含在工作内存中）时，才能对规则的 condition 元素求值，该元素用于为 testsDueTime 属性分配值。这看起来非常合乎逻辑，因为如果 Test 类的实例不在工作内存中，则规则执行引擎无法执行这些规则的条件中包含的比较。如果您想知道 Test 实例何时成为知识的一部分，那么回忆一下在执行与测试分配有关的规则的结果块时，一个或多个 Test 实例曾被断言到工作内存中（参见 清单 10 和 清单 11）。
第三，注意这些规则的结果块相当简短。原因在于在所有结果块中调用了规则文件的 functions 元素中定义的 setTestsDueTime() Java 方法。该方法为 testsDueTime 属性实际分配值。
测试代码
既然已经仔细检查了实现业务规则逻辑的代码，现在应该检查它是否能工作。要执行示例程序，运行 demo.test 包中的 TestsRulesEngineTest JUnit 测试。
在该测试中，创建了 5 个 Machine 对象，每个对象具有不同的属性集合（序号、类型和功能）。为这五个 Machine 对象的每一个都调用 TestsRulesEngine 类的 assignTests() 方法。一旦 assignTests() 方法完成其执行，就执行断言以验证 testRules.xml 中指定的业务规则逻辑是否正确（参见清单 13）。可以修改 TestsRulesEngineTest JUnit 类以多添加几个具有不同属性的 Machine 实例，然后使用断言验证结果是否跟预期一样。
清单 13. testTestsRulesEngine() 方法中用于验证业务逻辑实现是否正确的断言
public void testTestsRulesEngine() throws Exception {
while (machineResultSet.next()) {
Machine machine = machineResultSet.getMachine();
testsRulesEngine.assignTests(machine);
Timestamp creationTs = machine.getCreationTs();
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.setTime(creationTs);
Timestamp testsDueTime = machine.getTestsDueTime();
if (machine.getSerialNumber().equals("1234A")) {
assertEquals(3, machine.getTests().size());
assertTrue(machine.getTests().contains(testDAO.findByKey(Test.TEST1)));
assertTrue(machine.getTests().contains(testDAO.findByKey(Test.TEST2)));
assertTrue(machine.getTests().contains(testDAO.findByKey(Test.TEST5)));
calendar.add(Calendar.DATE, 3);
assertEquals(calendar.getTime(), testsDueTime);
} else if (machine.getSerialNumber().equals("1234B")) {
assertEquals(4, machine.getTests().size());
assertTrue(machine.getTests().contains(testDAO.findByKey(Test.TEST5)));
assertTrue(machine.getTests().contains(testDAO.findByKey(Test.TEST4)));
assertTrue(machine.getTests().contains(testDAO.findByKey(Test.TEST3)));
assertTrue(machine.getTests().contains(testDAO.findByKey(Test.TEST2)));
calendar.add(Calendar.DATE, 7);
assertEquals(calendar.getTime(), testsDueTime);
...
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关于知识的其他备注
值得一提的是，除了将对象断言至工作内存之外，还可以在工作内存中修改对象或从中撤回对象。可以在规则的结果块中进行这些操作。如果在结果块中修改作为当前知识一部分的对象，并且所修改的属性被用在 condition 元素中以确定是否应启动规则，则应在结果块中调用 drools 实例的 modifyObject() 方法。调用 modifyObject() 方法时，您让 Drools 规则引擎知道对象已更新且使用该对象的一个或多个属性的任何条件（或任何规则）应再次求值以确定条件的结果现在是 true 还是 false。这意味着甚至当前活动规则（在其结果块中修改对象的规则）的条件都可以再次求值，这可能导致规则再次启动，并可能导致无限循环。如果不希望这种情况发生，则应该包括 rule 元素的可选 no-loop 属性并将其赋值为 true。
清单 14 用两个规则的定义的伪代码演示了这种情况。Rule 1 修改 objectA 的 property1。然后它调用 drools 变量的 modifyObject()，以允许规则执行引擎知道该更新，从而触发对引用 objectA 规则的 condition 元素的重新求值。因此，启动 Rule 1 的条件应再次求值。因为该条件应再次等于 true（property2 的值仍相同，因为它在结果块中未更改），Rule 1 应再次启动，从而导致无限循环的执行。为了避免这种情况，添加 no-loop 属性并将其赋值为 true，从而避免当前活动规则再次执行。
清单 14. 修改工作内存中的对象并使用规则元素的 no-loop 属性
...
<rule name="Rule 1" salience="100" no-loop="true">
<parameter identifier="objectA">
<java:class>
ClassA
</java:class>
</parameter>
<java:condition>objectA.getProperty2().equals(...)</java:condition>
<java:consequence>
Object value = ...
objectA.setProperty1(value);
drools.modifyObject(objectA);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Rule 2" salience="100">
<parameter identifier="objectA">
<java:class>
ClassA
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="objectB">
<java:class>
ClassB
</java:class>
</parameter>
<java:condition>objectA.getProperty1().equals(objectB)</java:condition>
...
<java:consequence>
...
</java:consequence>
</rule>
...
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如果对象不再是知识的一部分，则应将该对象从工作内存中撤回（参见清单 15）。通过在结果块中调用 drools 对象的 retractObject() 方法实现这一点。当从工作内存中移除对象之后，引用该对象的（属于任何规则的）任何 condition 元素将不被求值。因为对象不再作为知识的一部分存在，所以规则没有启动的机会。
清单 15. 从工作内存中撤回对象
...
<rule name="Rule 1" salience="100" >
<parameter identifier="objectA">
<java:class>
ClassA
</java:class>
</parameter>
<parameter identifier="objectB">
<java:class>
ClassB
</java:class>
</parameter>
<java:condition>...</java:condition>
<java:condition>...</java:condition>
<java:consequence>
Object value = ...
objectA.setProperty1(value);
drools.retractObject(objectB);
</java:consequence>
</rule>
<rule name="Rule 2" salience="90">
<parameter identifier="objectB">
<java:class>
ClassB
</java:class>
</parameter>
<java:condition>objectB.getProperty().equals(...)</java:condition>
...
<java:consequence>
...
</java:consequence>
</rule>
...
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清单 15 包含两个规则的定义的伪代码。假设启动两个规则的条件等于 true。则应该首先启动 Rule 1，因为 Rule 1 的显著值比 Rule 2 的高。现在，注意在 Rule 1 的结果块中，objectB 从工作内存中撤回（也就是说，objectB 不再是知识的一部分）。该动作更改了规则引擎的 “执行日程”，因为现在将不启动 Rule 2。原因在于曾经为真值的用于启动 Rule 2 的条件不再为真，因为它引用了一个不再是知识的一部分的对象（objectB）。如果清单 15 中还有其他规则引用了 objectB，且这些规则尚未启动，则它们将不会再启动了。
结束语
使用规则引擎可以显著降低实现 Java
应用程序中业务规则逻辑的组件的复杂性。使用规则引擎以声明方法表达规则的应用程序比不这样做的应用程序更有可能容易维护和扩展。正如您所看到的，
Drools 是一种功能强大的灵活的规则引擎实现。使用 Drools
的特性和能力，您应该能够以声明方式实现应用程序的复杂业务逻辑。Drools 使得学习和使用声明编程对于 Java
开发人员来说相当容易，因为它具有 Java 语义模块以允许使用 Java/XML 语法表达规则。
本文展示的 Drools 类是特定于 Drools
的。如果要在示例程序中使用另一种规则引擎实现，代码需要作少许更改。因为 Drools 是 JSR 94 兼容的，所以可以使用 Java
Rule Engine API（如 JSR 94 中所指定）设计特定于 Drools 的类的接口。（Java Rule Engine API
用于 JDBC 在数据库中的规则引擎。）如果使用该 API，则可以无需更改 Java
代码而将规则引擎实现更改为另一个不同的实现，只要这个不同的实现也是 JSR 94 兼容的。JSR 94
不解析包含业务规则的规则文件（在本文示例应用程序中为
testRules.xml）的结构。文件的结构将仍取决于您选择的规则引擎。作为练习，可以修改示例程序以使它使用 Java Rule
Engine API，而不是使用 Java 代码引用特定于 Drools 的类。
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| 描述 |
名字 |
大小 |
下载方法 |
| Sample Java project that uses Drools |
j-DroolsDemo.zip |
5KB |
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