1. 引言
1.1 為什么需要規(guī)則引擎
在業(yè)務(wù)的早期時(shí)代尤溜，也許使用硬編碼或者邏輯判斷就可以滿足要求。但隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展碉碉，越來(lái)越多的問(wèn)題會(huì)暴露出來(lái)：
- 邏輯復(fù)雜度帶來(lái)的編碼挑戰(zhàn)会通，需求變更時(shí)改變邏輯可能會(huì)引起災(zāi)難
- 重復(fù)性的需求必須可重用，否則必須重復(fù)性編碼
- 運(yùn)行期間無(wú)法即時(shí)修改規(guī)則搜骡，但重新部署可能會(huì)帶來(lái)其他問(wèn)題
- 上線前的測(cè)試變得繁瑣且不可控稿壁，必須花大量的人力和時(shí)間去測(cè)試
這些困境在『 小明歷險(xiǎn)記：規(guī)則引擎 drools 教程一 』 一文中可以體會(huì)一番，一開(kāi)始只是簡(jiǎn)單的根據(jù)購(gòu)物金額來(lái)發(fā)放積分贸宏，運(yùn)行期間又要更改為更多的規(guī)則層次造寝，如果不及時(shí)引入對(duì)應(yīng)的規(guī)范化處理機(jī)制，開(kāi)發(fā)人員將慢慢墜入無(wú)止盡的業(yè)務(wù)深淵吭练。對(duì)此诫龙，聰明的做法是在系統(tǒng)中引入規(guī)則引擎，對(duì)業(yè)務(wù)操作員要提供盡量簡(jiǎn)單的操作頁(yè)面來(lái)配置規(guī)則鲫咽，規(guī)則引擎和配置盡量不要耦合到一塊签赃。
1.2 .Net Core 環(huán)境下的選擇 -- Nrules
目前最流行的規(guī)則引擎應(yīng)該是 Drools , 用 Java 語(yǔ)言編寫的開(kāi)放源碼規(guī)則引擎，使用 Rete 算法 對(duì)所編寫的規(guī)則求值分尸，其操作流程如下：
對(duì)于 .Net 應(yīng)用來(lái)說(shuō)锦聊，可以通過(guò) Kie 組件提供的 Rest 接口調(diào)用規(guī)則引擎運(yùn)算。然而其過(guò)于龐大箩绍，僅僅只是需要規(guī)則引擎計(jì)算核心的部分孔庭。對(duì)此，查找了 .Net 中開(kāi)源的規(guī)則引擎材蛛，發(fā)現(xiàn)只有同樣實(shí)現(xiàn) Rete 算法的 Nrules 滿足要求（支持 .Net Core圆到，運(yùn)行時(shí)加載規(guī)則引擎）。
注：本文參考借鑒了美團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì) 從 0 到 1：構(gòu)建強(qiáng)大且易用的規(guī)則引擎 一文的設(shè)計(jì)思路卑吭，對(duì) Drools 從入門到放棄芽淡。
2. Nrules 實(shí)戰(zhàn) -- 電商促銷活動(dòng)規(guī)則引擎設(shè)計(jì)
2.1 了解 Nrules
NRules 是基于 Rete 匹配算法的.NET 生產(chǎn)規(guī)則引擎，基于.NET Standard 豆赏，支持 4.5+ 的應(yīng)用挣菲，提供 流式聲明規(guī)則富稻、運(yùn)行時(shí)構(gòu)建規(guī)則、專門的規(guī)則語(yǔ)言(開(kāi)發(fā)中白胀，不推薦使用到生產(chǎn)椭赋，基于.Net 4.5 而不是 .NETStandard )。
其計(jì)算機(jī)制也與其他規(guī)則引擎大同小異：
2.2 設(shè)計(jì)規(guī)則配置
前文提到 對(duì)業(yè)務(wù)操作員要提供盡量簡(jiǎn)單的操作頁(yè)面來(lái)配置規(guī)則 或杠，所以我們定義促銷活動(dòng)的規(guī)則配置就要盡量簡(jiǎn)單纹份。
在設(shè)計(jì)模型時(shí)，我們必須先參考現(xiàn)實(shí)生活中遇到的電商促銷活動(dòng)廷痘，大致可以想到有這么幾種 活動(dòng)類型 ：滿減促銷、單品促銷件已、套裝促銷笋额、贈(zèng)品促銷、滿贈(zèng)促銷篷扩、多買優(yōu)惠促銷兄猩、定金促銷等。
在這里鉴未，我選擇對(duì)多買優(yōu)惠促銷做分析枢冤，多買促銷優(yōu)惠即所謂的階梯打折，如買一件9折铜秆，買兩件8折淹真，其模型大致如下：
public class LadderDiscountPromotion
{
public List<LadderDiscountRuleItem> Rules { get; set; }
public string Name { get; set; }
public DateTime StarTime { get; set; }
public DateTime EndTime { get; set; }
public PromotionState State { get; set; }
public List<string> ProductIdRanges { get; set; }
public bool IsSingle { get; set; }
public string Id { get; set; }
}
public class LadderDiscountRuleItem
{
/// <summary>
/// 數(shù)量
/// </summary>
public Int32 Quantity { get; set; }
/// <summary>
/// 打折的百分比
/// </summary>
public Decimal DiscountOff { get; set; }
}
這里為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的模型并不會(huì)去約束平臺(tái)连茧、活動(dòng)范圍核蘸、會(huì)員等級(jí)等，僅僅約束了使用的產(chǎn)品 id 范圍啸驯。為了匹配現(xiàn)實(shí)中可能出現(xiàn)的組合優(yōu)惠（類似滿減活動(dòng)后還可以使用優(yōu)惠券等）現(xiàn)象和相反的獨(dú)斥現(xiàn)象（如該商品參與xx活動(dòng)后不支持X券）客扎，設(shè)置了一個(gè)字段來(lái)判斷是否可以組合優(yōu)惠，也可以理解為所有活動(dòng)都為組合優(yōu)惠罚斗，只是有些組合優(yōu)惠只有一個(gè)促銷活動(dòng)徙鱼。
注：想了解更多關(guān)于電商促銷系統(tǒng)設(shè)計(jì)可參考 腦圖
2.3 規(guī)則配置轉(zhuǎn)換
為了實(shí)現(xiàn) 規(guī)則引擎和配置盡量不要耦合到一塊信卡，必須有中間層對(duì)規(guī)則配置進(jìn)行轉(zhuǎn)換為 Nrules 能夠接受的規(guī)則描述圾叼。聯(lián)系前文的計(jì)算機(jī)制，我們可以得到這樣一個(gè)描述模型：
public class RuleDefinition
{
/// <summary>
/// 規(guī)則的名稱
/// </summary>
public String Name { get; set; }
/// <summary>
/// 約束條件
/// </summary>
public List<LambdaExpression> Conditions { get; set; }
/// <summary>
/// 執(zhí)行行動(dòng)
/// </summary>
public List<LambdaExpression> Actions { get; set; }
}
由于 Nrules 支持流式聲明彼妻，所以約束條件和產(chǎn)生的結(jié)果都可以用 LambdaExpression 表達(dá)式實(shí)現(xiàn)〈昊希現(xiàn)在我們需要把階梯打折的配置轉(zhuǎn)換成規(guī)則描述杆故，那我們需要先分析一下。假設(shè)滿一件9折溉愁，滿兩件8折处铛，滿三件7折饲趋，那我們可以將其分解為:
- 大于等于三件打 7 折
- 大于等于兩件且小于三件打 8 折
- 大于等于一件且小于兩件 9 折
基于此分析，我們可以看出撤蟆，只有第一個(gè)最多的數(shù)量規(guī)則是不一樣的奕塑，其他規(guī)則都是比前一個(gè)規(guī)則的數(shù)量小且大于等于當(dāng)前規(guī)則的數(shù)量，那么我們可以這樣轉(zhuǎn)換我們的規(guī)則配置:
List<RuleDefinition> BuildLadderDiscountDefinition(LadderDiscountPromotion promotion)
{
var ruleDefinitions = new List<RuleDefinition>();
//按影響的數(shù)量倒敘
var ruleLimits = promotion.Rules.OrderByDescending(r => r.Quantity).ToList();
var currentIndex = 0;
var previousLimit = ruleLimits.FirstOrDefault();
foreach (var current in ruleLimits)
{
//約束表達(dá)式
var conditions = new List<LambdaExpression>();
var actions = new List<LambdaExpression>();
if (currentIndex == 0)
{
Expression<Func<Order, bool>> conditionPart =
o => o.GetRangesTotalCount(promotion.ProductIdRanges) >= current.Quantity;
conditions.Add(conditionPart);
}
else
{
var limit = previousLimit;
Expression<Func<Order, bool>> conditionPart = o =>
o.GetRangesTotalCount(promotion.ProductIdRanges) >= current.Quantity
&& o.GetRangesTotalCount(promotion.ProductIdRanges) < limit.Quantity;
conditions.Add(conditionPart);
}
currentIndex = currentIndex + 1;
//觸發(fā)的行為表達(dá)式
Expression<Action<Order>> actionPart =
o => o.DiscountOrderItems(promotion.ProductIdRanges, current.DiscountOff, promotion.Name, promotion.Id);
actions.Add(actionPart);
// 增加描述
ruleDefinitions.Add(new RuleDefinition
{
Actions = actions,
Conditions = conditions,
Name = promotion.Name
});
previousLimit = current;
}
return ruleDefinitions;
}
2.4 生成規(guī)則集合
在 Nrules 的 wiki 中家肯，為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)加載規(guī)則引擎龄砰，我們需要引入實(shí)現(xiàn) IRuleRepository ，所以我們需要將描述模型轉(zhuǎn)換成 Nrules 中的 RuleSet ：
public class ExecuterRepository : IRuleRepository, IExecuterRepository
{
private readonly IRuleSet _ruleSet;
public ExecuterRepository()
{
_ruleSet = new RuleSet("default");
}
public IEnumerable<IRuleSet> GetRuleSets()
{
//合并
var sets = new List<IRuleSet>();
sets.Add(_ruleSet);
return sets;
}
public void AddRule(RuleDefinition definition)
{
var builder = new RuleBuilder();
builder.Name(definition.Name);
foreach (var condition in definition.Conditions)
{
ParsePattern(builder, condition);
}
foreach (var action in definition.Actions)
{
var param = action.Parameters.FirstOrDefault();
var obj = GetObject(param.Type);
builder.RightHandSide().Action(ParseAction(obj, action, param.Name));
}
_ruleSet.Add(new[] { builder.Build() });
}
PatternBuilder ParsePattern(RuleBuilder builder, LambdaExpression condition)
{
var parameter = condition.Parameters.FirstOrDefault();
var type = parameter.Type;
var customerPattern = builder.LeftHandSide().Pattern(type, parameter.Name);
customerPattern.Condition(condition);
return customerPattern;
}
LambdaExpression ParseAction<TEntity>(TEntity entity, LambdaExpression action, String param) where TEntity : class, new()
{
return NRulesHelper.AddContext(action as Expression<Action<TEntity>>);
}
}
2.5 執(zhí)行規(guī)則引擎
做了轉(zhuǎn)換處理僅僅是第一步讨衣，我們還必須創(chuàng)建一個(gè)規(guī)則引擎的處理會(huì)話换棚，并把相關(guān)的事實(shí)對(duì)象（fact）傳遞到會(huì)話，執(zhí)行觸發(fā)的代碼反镇，相關(guān)對(duì)象發(fā)生了變化固蚤，其簡(jiǎn)單代碼如下：
var repository = new ExecuterRepository();
//加載規(guī)則
repository.AddRule(new RuleDefinition());
repository.LoadRules();
// 生成規(guī)則
ISessionFactory factory = repository.Compile();
// 創(chuàng)建會(huì)話
ISession session = factory.CreateSession();
// 加載事實(shí)對(duì)象
session.Insert(new Order());
// 執(zhí)行
session.Fire();
2.6 應(yīng)用場(chǎng)景示例
我們假設(shè)有這么一個(gè)應(yīng)用入口：傳入一個(gè)購(gòu)物車（這里等價(jià)于訂單）id，獲取其可以參加的促銷活動(dòng)歹茶，返回對(duì)應(yīng)活動(dòng)優(yōu)惠后的結(jié)果夕玩，并按總價(jià)的最低依次升序，那么可以這么寫:
public IEnumerable<AllPromotionForOrderOutput> AllPromotionForOrder([FromQuery]String id)
{
var result = new List<AllPromotionForOrderOutput>();
var order = _orderService.Get(id) ?? throw new ArgumentNullException("_orderService.Get(id)");
var promotionGroup = _promotionService.GetActiveGroup();
var orderjson = JsonConvert.SerializeObject(order);
foreach (var promotions in promotionGroup)
{
var tempOrder = JsonConvert.DeserializeObject<Order>(orderjson);
var ruleEngineService = HttpContext.RequestServices.GetService(typeof(RuleEngineService)) as RuleEngineService;
ruleEngineService.AddAssembly(typeof(OrderRemarkRule).Assembly);
ruleEngineService.ExecutePromotion(promotions, new List<object>
{
tempOrder
});
result.Add(new AllPromotionForOrderOutput(tempOrder));
}
return result.OrderBy(i => i.Order.GetTotalPrice());
}
假設(shè)這么一個(gè)購(gòu)物車id惊豺，買一件時(shí)最優(yōu)惠是參加 A 活動(dòng)燎孟，買兩件時(shí)最優(yōu)惠是參加 B 和 C 活動(dòng)，那么其效果圖可能如下:
3. 結(jié)語(yǔ)
本文只是對(duì)規(guī)則引擎及 Nrules 的簡(jiǎn)單介紹及應(yīng)用尸昧，過(guò)程中隱藏了很多細(xì)節(jié)揩页。在體會(huì)到規(guī)則引擎的強(qiáng)大的同時(shí)，還必須指出其局限性彻磁，規(guī)則引擎同樣不是銀彈碍沐，必須結(jié)合實(shí)際出發(fā)。
擴(kuò)展閱讀：Martin Fowler：應(yīng)該使用規(guī)則引擎嗎?
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