JBoss Rules 學習（四）: Drools規則引擎 （下）

4 ． WorkingMemory:

Figure 4.1 WorkingMemory

WorkingMemory 是運行時規則引擎的主要類。它保持了所有被 asserted 進 WorkingMemory 的數據的引用，直到取消（ retracted ）。 WorkingMemory 是有狀態對象。它們的生命週期可長可短。如果從一個短生命週期的角度來同一個引擎進行交互，意味着你可以使用 RuleBase 對象來爲每個 session 產生一個新的 WorkingMemory ，然後在結束 session 後 discard 這個 WorkingMemory （產生一個 WorkingMemory 是一個廉價的操作）。另一種形式，就是在一個相當長的時間中（例如一個 conversation ），保持一個 WorkingMemory ，並且對於新的 facts 保持持續的更新。當你希望 dispose 一個 WorkingMemory 的時候，最好的實踐就是調用 dispose() 方法，此時 RuleBase 中對它的引用將會被移除（儘管這是一個弱引用）。不管怎樣最後它將會被當成垃圾收集掉。術語 WorkingMemory Actions 代表了對 WorkingMemory 的 assertions ， retractions 和 modifications 。

4.1 Facts

Facts 是從你的應用中，被 assert 進 WorkingMemory 中的對象（ beans ）。 Facts 是規則可以訪問的任意的 java 對象。規則引擎中的 facts 並不是“ clone ” facts ，它只是持有到你的應用中數據的引用。 Facts 是你的應用數據。 String 和其他沒有 getter 和 setter 的類不是有效的 Fact 。這樣的類不能使用域約束（ Field Constraints ），因爲使用域約束要依靠 JavaBean 標準的 getter 和 setter 來同對象交互。

4.2 Assertion

“Assertion” 是將 facts 告訴 WorkingMemory 的動作，例如 WorkingMemory.assertObject (yourObject) 。當你 assert 一個 fact ，它將被檢查是否匹配規則。這意味着所有的匹配工作將會在 assert 的過程中完成。儘管如此，當你完成 assert facts 之後，你還要調用“ fireAllRules() ”方法來執行規則。

當一個對象被 assert 後，會返回一個 FactHandle 。這個 FactHandle 是一個代表在 Working Memory 中你的 asserted Object 的令牌（ token ）。當你希望 retract 或者 modify 一個對象的時候，這個令牌讓你用來同 WorkingMemory 進行交互。

Cheese stilton  =   new  Cheese( " stilton " );
FactHandle stiltonHandle  =  workingMemory.assertObject( stilton );

WorkingMeomry 有兩種 assertion 模式： Equality 和 Identity （默認是 Identity ）。

Identity 模式下 WorkingMemory 使用一個 IdentityHashMap 來存儲所有的 asserted Objects 。這個模式下，當 asserted 的 Object 是同一個實例時，它返回同一個 FactHandle 。

Equality 模式下 WorkingMemory 使用一個 HashMap 來存儲所有的 asserted Objects 。這個模式下，當 asserted 的 Object 相等時，它返回同一個 FactHandle 。

（ WorkingMemory.assertObject(yourObjcet) 只是進行 assertion 的一種 regular 方法，還存在有一種稱爲 logical assertion 的動作）。

4.3 Retraction

基本上就是 assert 的逆操作。當你 retract 一個 fact ， WorkingMemory 將不再跟蹤那個 fact 。任何被 activated 並依賴那個 fact 的規則將被取消。注意：完全有可能存在某條規則是依賴於一個 fact 的“不存在”（ non existence ）。在這種情況下， retract 一個 fact 將導致一條規則被激活。對一個 Fact 進行 Retraction ，必須用 assert 時返回的那個 FactHandle 做爲參數。

Cheese stilton  =   new  Cheese( " stilton " );
FactHandle stiltonHandle  =  workingMemory.assertObject( stilton );
.......
workingMemory.retractObject( stiltonHandle );

4.4 Modification

當一個 Fact 被修改了，會通知規則引擎進行重新處理。在規則引擎內部實際上是對舊的 Fact 進行 retract ，然後對新的 Object 再進行 assert 。要使用 modifyObject() 方法來通知 Working Memory ，被改變的 Object 並不會自己通知規則引擎。注意： modifyObject() 方法總是要把被修改的 Object 做爲第二參數，這就允許你把一個不可變對象替換爲另一個新對象。

Cheese stilton  =   new  Cheese( " stilton " );
FactHandle stiltonHandle  =  workingMemory.assertObject( stilton );
.......
stilton.setPrice(  100  );
workingMemory.modifyObject( stiltonHandle, stilton );

4.5 Globals

Global 是一個能夠被傳進 WorkingMemory 但不需要 assert 的命名對象。大多數這些對象被用來作爲靜態信息或服務。這些服務被用在一條規則的 RHS ，或者可能是從規則引擎返回對象的一種方法。

List list  =   new  ArrayList（）;
workingMemory.setGlobal( " list " , list);

setGlobal() 方法傳進去的命名對象必須同 RuleBase 中所定義的具有相同的類型（就是要同你的規則文件中用 Global 關鍵字所定義的類型相同），否則會拋出一個 RuntimeException 。如果一條規則在你 setGlobal 之前調用了定義的 Global ，會拋出一個 NullPointerException 。

4.6 Property Change Listener

如果你的 fact 對象是 JavaBean ，你可以爲它們實現一個 property change listener ，然後把它告訴規則引擎。這意味着，當一個 fact 改變時，規則引擎將會自動知道，並進行響應的動作（你不需要調用 modifyObject() 方法來通知 WorkingMemory ）。 Proxy libraries 將會幫助實現這一切。要讓 Property Change Listener 生效，還要將 fact 設置爲動態（ dynamic ）模式，通過將 true 做爲 assertObject() 方法的第二個參數來實現：

Cheese stilton  =   new  Cheese( " stilton " );
FactHandle stiltonHandle  =  workingMemory.assertObject( stilton,  true  );   // specifies t hat this is a dynamic fact

然後要在 JavaBean 中加入一個 PropertyChangeSupport 實例，和兩個方法： addPropertyChangeListener() 和 removePropertyChangeListener() 。最後要在 JavaBean 的 setter 方法中通知 PropertyChangeSupport 所發生的變化。示例代碼如下：

private   final  PropertyChangeSupport changes  =   new  PropertyChangeSupport(  this  );
......
public   void  addPropertyChangeListener( final  PropertyChangeListener l) {
     this .changes.addPropertyChangeListener( l );
}

public   void  removePropertyChangeListener( final  PropertyChangeListener l) {
     this .changes.removePropertyChangeListener( l );
}
......
public   void  setState( final  String newState) {
    String oldState  =   this .state;
     this .state  =  newState;
this .changes.firePropertyChange(  " state " , oldState, newState );

5. Agenda:

Figure 5.1 . Agenda

Agenda 是 RETE 的一個特點。在一個 WorkingMemory Action 發生時，可能會有多條規則發生完全匹配。當一條規則完全匹配的時候，一個 Activation 就被創建（引用了這條規則和與其匹配的 facts ），然後放進 Agenda 中。 Agenda 通過使用衝突解決策略（ Conflict Resolution Strategy ）來安排這些 Activations 的執行。

引擎工作在一個“ 2 階段”模式下：

<!--[if !supportLists]--> 1）  <!--[endif]--> WorkingMemory Actions ： assert 新的 facts ，修改存在的 facts 和 retract facts 都是 WorkingMemory Actions 。通過在應用程序中調用 fireAllRules() 方法，會使引擎轉換到 Agenda Evaluatioin 階段。

<!--[if !supportLists]--> 2）  <!--[endif]--> Agenda Evaluation ：嘗試選擇一條規則進行激發（ fire ）。如果規則沒有找到就退出，否則它就嘗試激發這條規則，然後轉換到 WorkingMemory Actions 階段，直到 Agenda 中爲空。

這個過程一直重複，直到 Agenda 是空的，此時控制權就回到應用程序中。。當 WorkingMemory Actions 發生時，沒有規則正在被激發。

下圖說明了這個循環的過程：

Figure  5.2 . Two Phase Execution

5 ． 1 Conflict Resultion

當有多條 rules 在 agenda 中，就需要解決衝突。當激發一條規則時，會對 WorkingMemory 產生副作用。規則引擎需要知道規則要以什麼順序來激發（例如，激發 rule A 可能會引起 rule B 被從 agenda 中移除。）

Drools 採取的衝突解決策略有 2 種，按照優先級排列如下： Salience ， LIFO （後進先出）。最易懂的策略是“ Salience ”，即優先級， user 可以爲某個 rule 指定一個高一點的優先級（通過附給它一個比較大的數字）。高 Salience 的 rule 將會被優先激發。

5 ． 2 Agenda Groups

Agenda Groups 是劃分 Agenda 中 rules （其實是“ activations ”）的一種方法。在任意一個時刻，只有一個 group 擁有“ focus ”，這意味着只有在那個 group 中的 activations 纔是有效的。

Agenda Groups 是在 grouped rules 之間創建一個“流”（ flow ）的簡便的方法。你可以在規則引擎中，或是用 API 來切換具有焦點的組。如果你的規則有很明確的多“階段”（ phases ）或多“序列”（ sequences ）的處理，可以考慮用 Agenda Groups 來達到這個目的。

每次調用 setFocus() 方法的時候，那個 Agenda Group 就會被壓入一個堆棧，當這個有焦點的組爲空時，它就會被彈出，然後下一個組就會被執行。一個 Agenda Group 可以出現在堆棧的多個位置。默認的 Agenda Group 是“ MAIN ”，所有沒有被指定 Agenda Group 的 Activations 都被放到那個組中，這個組總是被放在堆棧的第一個組，並默認給予焦點。

5 ． 3  Agenda Filters

Figure 5.3. Agenda Filter

Filter 必須實現 AgendaFilter 接口，用來允許或禁止一個 activation 能夠被激發。 Drools 提供了下面幾種方便的默認實現：

<!--[if !supportLists]--> ·         <!--[endif]--> RuleNameEndWithAgendaFilter

<!--[if !supportLists]--> ·         <!--[endif]--> RuleNameEqualsAgendaFilter

<!--[if !supportLists]--> ·         <!--[endif]--> RuleNameStartsWithAgendaFilter

要使用一個 filter 就要在調用 fireAllRules() 方法的時候指定它。下面的例子將對所有名字以“ Test ”結尾的規則進行過濾：

workingMemory.fireAllRules(  new  RuleNameEndsWithAgendaFilter(  " Test "  ) );

6．事件模型（ Event Model ）

Event 包裏提供了規則引擎的事件機制，包括規則激發，對象被 asserted 等等。你可以使用事件機制來進行 AOP 編程。

有兩種類型的 Event Listener ： WorkingMemoryEventListener 和 AgendaEventListener 。

Figure 6.1. WorkingMemoryEventListener

Figure 6.2  AgendaEventListener

對兩個 EventListener 接口都提供了默認實現，但在方法中並沒有做任何事。你可以繼承這兩個默認實現來完成你自己的實現－ DefaultAgendaEventListener 和 DefaultWorkingMemoryEventListener 。下面代碼說明了如何擴展一個 DefaultAgendaEventListner 並把它加到 WorkingMemory 中，例子中只完成了 afterActivationFired() 方法：

workingMemory.addEventListener(  new  DefaultAgendaEventListener() {                            
    public   void  afterActivationFired(AfterActivationFiredEvent event) {
        super .afterActivationFired( event );
       System.out.println( event );
   }
   
});

Drools 也提供了 DebugWorkingMemoryEventListener 和 DebugAgendaEventListener 兩個實現類，在這兩個類的方法中實現了 debug 信息的輸出：

workingMemory.addEventListener(  new  DebugWorkingMemoryEventListener() );