4、 Java规则引擎API(JSR-94)
4.1 简介
过去大部分的规则引擎开发并没有规范化，有其自有的API，这使得其与外部程序交互集成不够灵活。转而使用另外一种产品时往往意味需要重写应用程序逻辑和API调用，代价较大。规则引擎工业中标准的缺乏成为令人关注的重要方面。2003年11月定稿并于2004年8月最终发布的JSR 94（Java规则引擎API）使得Java规则引擎的实现得以标准化。
Java规则引擎API由javax.rules包定义，是访问规则引擎的标准企业级API。Java规则引擎API允许客户程序使用统一的方式和不同厂商的规则引擎产品交互，就像使用JDBC编写独立于厂商访问不同的数据库产品一样。Java规则引擎API包括创建和管理规则集合的机制，在Working Memory中添加，删除和修改对象的机制，以及初始化，重置和执行规则引擎的机制。
4.2 简介Java规则引擎API体系结构
Java规则引擎API分为两个主要部分:运行时客户API(the Runtime client API)和规则管理API(the rules administration API)。
4.2.1规则管理API
规则管理API在javax.rules.admin中定义,包括装载规则以及与规则对应的动作(执行集 execution sets)以及实例化规则引擎。规则可以从外部资源中装载,比如说URI,Input streams, XML streams和readers等等.同时管理API提供了注册和取消注册执行集以及对执行集进行维护的机制。使用admin包定义规则有助于对客户访问运行规则进行控制管理,它通过在执行集上定义许可权使得未经授权的用户无法访问受控规则。
管理API使用类RuleServiceProvider来获得规则管理(RuleAdministrator)接口的实例.规则管理接口提供方法注册和取消注册执行集.规则管理器(RuleAdministrator)提供了本地和远程的RuleExecutionSetProvider.在前面已提及,RuleExecutionSetProvider负责创建规则执行集.规则执行集可以从如XML streams, input streams等来源中创建.这些数据来源及其内容经汇集和序列化后传送到远程的运行规则引擎的服务器上.大多数应用程序中,远程规则引擎或远程规则数据来源的情况并不多见.为了避免这些情况中的网络开销,API规定了可以从运行在同一JVM中规则库中读取数据的本地RuleExecutionSetProvider.
规则执行集接口除了拥有能够获得有关规则执行集的方法,还有能够检索在规则执行集中定义的所有规则对象.这使得客户能够知道规则集中的规则对象并且按照自己需要来使用它们。
4.2.2 运行时API
运行时API定义在javax.rules包中,为规则引擎用户运行规则获得结果提供了类和方法。运行时客户只能访问那些使用规则管理API注册过的规则，运行时API帮助用户获得规则对话并且在这个对话中执行规则。
运行时API提供了对厂商规则引擎API实现的类似于JDBC的访问方法.规则引擎厂商通过类RuleServiceProvider(类RuleServiceProvider提供了对具体规则引擎实现的运行时和管理API的访问)将其规则引擎实现提供给客户,并获得RuleServiceProvider唯一标识规则引擎的URL.
URL推荐标准用法是使用类似"com.mycompany.myrulesengine.rules.RuleServiceProvider"这样的Internet域名空间,这将有助于访问URL的唯一性.类RuleServiceProvider内部实现了规则管理和运行时访问所需的接口.所有的RuleServiceProvider要想被客户所访问都必须用RuleServiceProviderManager进行注册。注册方式类似于JDBC API的DriverManager和Driver。
运行时接口是运行时API的关键部分.运行时接口提供了用于创建规则会话(RuleSession)的方法,规则会话如前所述是用来运行规则的.运行时API同时也提供了访问在service provider注册过的所有规则执行集(RuleExecutionSets).规则会话接口定义了客户使用的会话的类型,客户根据自己运行规则的方式可以选择使用有状态会话或者无状态会话。
无状态会话的工作方式就像一个无状态会话bean.客户可以发送单个输入对象或一列对象来获得输出对象.当客户需要一个与规则引擎间的专用会话时,有状态会话就很有用.输入的对象通过addObject() 方法可以加入到会话当中.同一个会话当中可以加入多个对象.对话中已有对象可以通过使用updateObject()方法得到更新.只要客户与规则引擎间的会话依然存在,会话中的对象就不会丢失。
RuleExecutionSetMetaData接口提供给客户让其查找规则执行集的元数据(metadata).元数据通过规则会话接口(RuleSession Interface)提供给用户。
使用运行时Runtime API的代码片断如下所示:
RuleServiceProvider ruleProvider = RuleServiceProviderManager.getRuleServiceProvider
("com.mycompany.myrulesengine.rules. RuleServiceProvider");
RuleRuntime ruleRuntime = ruleProvider.getRuleRuntime();
StatelessRuleSession ruleSession = (StatelessRuleSession)ruleRuntime.createRuleSession(ruleURL, null, RuleRuntime.STTELESS_SESSION_TYPE);
List inputRules = new ArrayList();
inputRules.add(new String("Rule 1"));
inputRules.add(new Integer(1));
List resultRules = ruleSession.executeRules(inputRules); |
4.3 Java规则引擎API安全问题
规则引擎API将管理API和运行时API加以分开,从而为这些包提供了较好粒度的安全控制.规则引擎API并没有提供明显的安全机制,它可以和J2EE规范中定义的标准安全API联合使用.安全可以由以下机制提供,如Java authentication and authorization service (JAAS),the Java cryptography extension (JCE),Java secure Socket Extension (JSSE),或者其它定制的安全API.JAAS能被用来定义规则执行集的许可权限,从而只有授权用户才能访问。
4.4 异常与日志
规则引擎API定义了javax.rules.RuleException作为规则引擎异常层次的根类.所有其它异常都继承于这个根类.规则引擎中定义的异常都是受控制的异常(checked exceptions),所以捕获异常的任务就交给了规则引擎。规则引擎API没有提供明确的日志机制,但是它建议将Java Logging API用于规则引擎API。
4.5 JSR 94 小结
JSR 94 为规则引擎提供了公用标准API,仅仅为实现规则管理API和运行时API提供了指导规范,并没有提供规则和动作该如何定义以及该用什么语言定义规则,也没有为规则引擎如何读和评价规则提供技术性指导.JSR 94规范将上述问题留给了规则引擎的厂商.在下一节我将简要介绍一下规则语言。
5、 规则语言
JSR 94中没有涉及用来创建规则和动作的语言.规则语言是规则引擎应用程序的重要组成部分,所有的业务规则都必须用某种语言定义并且存储于规则执行集中,从而规则引擎可以装载和处理他们。
由于没有关于规则如何定义的公用规范,市场上大多数流行的规则引擎都有其自己的规则语言，目前便有许多种规则语言正在应用，因此，当需要将应用移植到其他的Java规则引擎实现时，可能需要变换规则定义，如将Drools私有的DRL规则语言转换成标准的ruleML，Jess规则语言转换成ruleML等。这个工作一般由XSLT转换器来完成。
多种规则语言的使用使得不同规则引擎实现之间的兼容性成为问题.通用的规则引擎API或许可以减轻不同厂家API之间的问题,但公用规则语言的缺乏将仍然阻碍不同规则引擎实现之间的互操作性.尽管业界在提出公用规则语言上做出了一些努力, 比如说RuleML,SRML的出现,但距离获得绝大部分规则引擎厂商同意的公用标准还有很长的路要走。
6、 Java规则引擎API使用示例
6.1 设置规则引擎
Java规则引擎的管理活动阶段开始于查找一个合适的javax.rules.RuleServiceProvider对象，这个对象是应用程序访问规则引擎的入口。在J2EE环境中，你可能可以通过JNDI获得RuleServiceProvider。否则，你可以使用javax.rules.RuleServiceProviderManager类：
javax.rules.RuleServiceProviderManager class:
String implName = "org.jcp.jsr94.ri.RuleServiceProvider";
Class.forName(implName);
RuleServiceProvider serviceProvider = RuleServiceProviderManager.getRuleServiceProvider |
拥有了RuleServiceProvider对象，你就可以获得一个javax.rules.admin.RuleAdministrator类。从RuleAdministrator类中，你可以得到一个RuleExecutionSetProvider，从类名可以知道，它用于创建javax.rules.RuleExecutionSets对象。RuleExecutionSet基本上是一个装入内存的，准备好执行的规则集合。
包javax.rules.admin包括两个不同的RuleExecutionSetProvider类。RuleExecutionSetProvider类本身包括了从Serializable对象创建RuleExecutionSets的方法，因此在规则引擎位于远程服务器的情况下，仍然可以使用RuleExecutionSetProvider类，构造器的参数可以通过RMI来传递。另一个类是LocalRuleExecutionSetProvider，包含了其他方法，用于从非Serializable资源（如java.io.Reader－本地文件）创建RuleExectionSets。假设拥有了一个RuleServiceProvider对象，你可以从本地文件rules.xml文件创建一个RuleExectionSet对象。如以下的代码所示：
RuleAdministrator admin = serviceProvider.getRuleAdministrator();
HashMap properties = new HashMap();
properties.put("name", "My Rules");
properties.put("description", "A trivial rulebase");
FileReader reader = new FileReader("rules.xml");
RuleExecutionSet ruleSet = null;
try {
LocalRuleExecutionSetProvider lresp =admin.getLocalRuleExecutionSetProvider(properties);
ruleSet = lresp.createRuleExecutionSet(reader, properties);
} finally {
reader.close();
} |
接下来，你可以使用RuleAdministrator注册获得的RuleExecutionSet，并给它分配一个名称。在运行时，你可以用同一个名称创建一个RuleSession；该RuleSession使用了这个命名的RuleExecutionSet。参见下面的用法：admin.registerRuleExecutionSet("rules", ruleSet, properties);
6.2 执行规则引擎
在运行时阶段，你可以参见一个RuleSession对象。RuleSession对象基本上是一个装载了特定规则集合的规则引擎实例。你从RuleServiceProvider得到一个RuleRuntime对象，接下来，从javax.rules.RuleRuntime得到RuleSession对象。
RuleSession分为两类：stateful和stateless。它们具有不同的功能。StatefulRuleSession的Working Memory能够在多个方法调用期间保存状态。你可以在多个方法调用期间在Working Memory中加入多个对象，然后执行引擎，接下来还可以加入更多的对象并再次执行引擎。相反，StatelessRuleSession类是不保存状态的，为了执行它的executeRules方法，你必须为Working Memory提供所有的初始数据，执行规则引擎，得到一个内容列表作为返回值。
下面的例子中，我们创建一个StatefulRuleSession实例，添加两个对象（一个Integer和一个String）到Working Memory，执行规则，然后得到Working Memory中所有的内容，作为java.util.List对象返回。最后，我们调用release方法清理RuleSession：
RuleRuntime runtime = rsp.getRuleRuntime();
StatefulRuleSession session=(StatefulRuleSession)runtime.createRuleSession("rules", properties,RuleRuntime.STATEFUL_SESSION_TYPE);
session.addObject(new Integer(1));
session.addObject("A string");
session.executeRules();
List results = session.getObjects();
session.release(); |
7、 结束语
Java规则引擎API(JSR-94)允许客户程序使用统一的方式和不同厂商的规则引擎产品交互，一定程度上给规则引擎厂商提供了标准化规范。但其几乎没有定义什么是规则引擎，当然也没有深入到规则是如何构建和操纵的，规则调用的效用，规则与Java语言的绑定等方面。并且JSR-94在对J2EE的支持上也不足。规则语言的标准化，JSR-94的进一步的充实深化都有待研究。
