Drools规则引擎简介

Drools是一个基于Java的规则引擎，它使用业务规则及BAF(基于角色的访问控制)并内部以对象模型定义并执行这些规则。Drools提供了将业务规则分离出应用程序的机制，从而实现增加，删除和修改业务规则而不会对应用程序造成影响。Drools规则引擎是一种基于规则、知识的系统，其主要目的是处理可知事物，并以推理的层次对这些知识项进行处理。它可以检查和自动化业务规则，从而帮助企业提高决策效率。

一、Drools规则引擎架构规划

Drools主要由以下4部分组成：

1.规则引擎（Knowledge Engine）：核心引擎，实现了规则创建、规则推导、规则执行等功能，它是整个Drools系统的核心，可看成是对一个规则文件(即.drl文件)的解析器。

2.知识库（Knowledge Base）：可看成是以规则文件为基础，提供了进行规则创建、维护工作、规则流程管理、规则编排等功能。另外在知识库中还有全局对象和引入外部函数等丰富的特性。

3.工作流部分（Process）：这部分是Drools中非常重要的一部分。在这里设计了规则检验和流程端口的交互。在这里设计了规则检验和流程端口的交互。

4.通信接口（Api）：与应用程序交互的接口，主要用于调用规则引擎、知识库、展现引擎以及其他相关接口。

//Drools规则引擎架构规划代码示例（Java）
public class DroolsDemo{
    private static KnowledgeBase kbase;
    private static KieSession kSession;
    public static void main(String[] args){
        KieServices kieServices = KieServices.Factory.get();
        kbase = kieServices.getKieClasspathContainer().getKieBase("kbase1");
        kSession = kbase.newKieSession();
        ...
    }
}

二、Drools规则引擎性能分析

Drools规则引擎有着极高的性能和可靠性，其性能表现具有以下的几个方面：

1.规则引擎在执行规则过程中非常高效，使用了Drools特有的Rete算法，其目的是降低规则匹配的复杂度。

2.规则引擎运行速度快，比传统的规则引擎（如java中的if-else）要快7倍甚至更多。

3.规则引擎适合对大规模数据的处理，可以高效地缩短系统的响应时间。

4.规则引擎可以简化代码的编写，减少Java开发人员的编写量和维护的繁琐工作。

//Drools规则引擎性能分析代码示例（Java）
public class DroolsDemo{
    private static KnowledgeBase kbase;
    private static KieSession kSession;
    public static void main(String[] args){
        long start = System.nanoTime();
        for(int i = 0;i < 1000; i++){
            kSession.insert(new Order(i+1,"order_"+(i+1),(i%2==0? Order.Type.PAYMENT : Order.Type.SHIPMENT), Order.Status.GENERATED));
            kSession.fireAllRules();
        }
        long end = System.nanoTime();
        System.out.print("time elapsed:"+(end-start));
    }
}

三、Drools规则引擎的优点

Drools规则引擎具有以下优点：

1.规则变更灵活：Drools的规则引擎可以将业务规则抽象为独立的规则文件。这使得对于软件的变更和维护工作变得更加容易以及更高效。

2.规则维护容易：Drools规则引擎是面向规则的，而不是面向对象，这就使得对业务规则的维护变得非常容易而且灵活。

3.规则测试简单：Drools规则引擎允许业务规则的灵活实现和测试（如Excel电子表格）,所以能够方便地调试业务规则，也方便了对业务规则的管理。

4.规则组织结构简单：Drools规则引擎使得业务规则得以逻辑分组，这使得业务规则变得简洁而且易于维护。

//Drools规则引擎的优点代码示例（Java）
public class DroolsDemo{
    private static KnowledgeBase kbase;
    private static KieSession kSession;
    public static void main(String[] args){
        kSession.setGlobal("LOGGER", LoggerFactory.getLogger(DroolsDemo.class));
        kSession.setGlobal("UTILITY", new Utility());
        kSession.setGlobal("ORDER", new Order(1,"order1", Order.Type.PAYMENT, Order.Status.GENERATED));
        kSession.fireAllRules();
    }
}

四、Drools规则引擎教程

Drools规则引擎的使用流程如下：

1.定义规则文件：Drools规则文件是以.drl文件为扩展名的文本文件，该文件定义了一系列规则和相关的逻辑，从而实现了业务规则的抽象。

2.加载规则文件：使用Drools提供的KnowledgeBuilder和KnowledgeBaseBuilder类，将规则文件加载到内存中，并创建出KnowledgeBase对象（之后的规则执行都在这个KnowledgeBase对象中进行）。

3.创建会话：创建KieSession对象，Drools规则引擎的规则执行都在该对象中进行，引擎将针对每个新的输入对象都启动一个新的规则评估和执行过程。

4.执行规则：Drools会自动将对象中插入规则中，然后根据执行结果来决定是否会有新的对象被插入和规则被触发。

//Drools规则引擎教程代码示例（Java）
public class DroolsDemo{
    private static KnowledgeBase kbase;
    private static KieSession kSession;
    public static void main(String[] args){
        KieServices kieServices = KieServices.Factory.get();
        kbase = kieServices.getKieClasspathContainer().getKieBase("kbase1");
        kSession = kbase.newKieSession();
        //rule execution
        Order order = new Order(1,"order1_payment", Order.Type.PAYMENT, Order.Status.GENERATED);
        kSession.insert(order);
        kSession.fireAllRules();
    }
}

五、Drools规则引擎可视化

Drools规则引擎的可视化界面可以使用Drools Guvnor进行实现，它提供了以下的几个方面的功能：

1.管理规则文件：可以对规则文件进行管理，加入新的规则文件或是修改编辑现有的规则文件，使得用户可以在便捷的环境下实现规则文件的操作。

2.管理知识库：可以对知识库进行管理，提供了更加方便的知识库资源浏览和编辑功能，使得用户可以方便地对知识库资源进行操作和管理。

3.管理流程：Drools Guvnor可以方便地管理工作流的设计和定制，使工作流程更加合理化和规范化，提高了整个工作流的效率和合理性。

4.运行监控：Drools Guvnor提供了运行监控功能，是实时监控整个Drools应用程序的运行情况，可以帮助用户更好地判断和解决运行时可能出现的问题。

六、Drools规则引擎性能问题

在使用Drools规则引擎的过程中，可能会遇到以下性能问题：

1.规则引擎的性能消耗：在进行规则匹配、规则执行的过程中，规则引擎会消耗较多的CPU和内存资源，使得应用程序的性能会有所下降。

2.规则匹配的复杂度：规则匹配中使用的Rete算法仅适用于中等规模的规则匹配或是规则执行，对于大规模的规则数据进行处理的复杂度可能会很高。

3.规则引擎的性能监控工具：在使用Drools规则引擎的过程中，需要掌握并使用Drools提供的性能监控工具，这样才能方便地对规则引擎的性能进行优化处理。

//Drools规则引擎性能问题代码示例（Java）
public class DroolsDemo{
    private static KnowledgeBase kbase;
    private static KieSession kSession;
    public static void main(String[] args){
        ...
        StatefulKnowledgeSession session = JPAKnowledgeService.loadStatefulKnowledgeSession(ksessionId, kbase, null, env);
        long start = System.nanoTime();
        for(int i = 0;i < 1000; i++){
            session.insert(new Order(i+1,"order_"+(i+1),(i%2==0? Order.Type.PAYMENT : Order.Type.SHIPMENT), Order.Status.GENERATED));
            session.fireAllRules();
        }
        long end = System.nanoTime();
        System.out.print("time elapsed:"+(end-start));
    }
}