规则引擎 ｜ 青训营笔记

一只兔兔
128 阅读7分钟

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 15 天

认识规则引擎

例如：抖音商城搞活动，你买东西，我就送你积分。根据买的东西不同，送不同的积分：

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运营&PR：哎呀，规则要改，要加好多不同的价格档位。。。再来！

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运营&PR：再来！新用户多给一点，促销。老用户少给点嘛。。。RD：阿里嘎多运营&PR桑......

  • 抽象一个专门的组件出来，解决这些逻辑耦合：

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概念

  • 规则引擎是一种嵌入在应用服务中的组件，可以将灵活多变的业务决策从服务代码中分离出来。通过使用预定义的语义模块来编写业务逻辑规则。在执行时接受数据输入、解释业务规则，并做出决策。规则引擎能大大提高系统的灵活性和扩展性。

业务决策&代码解耦

引入规则引擎后的前后对比：

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解决开发人员重复编码的问题。

业务决策与服务本身解耦，提高服务的可维护性

缩短开发路径，提高效率。

规则引擎组成部分

  • 数据输入：支持接受使用预定义的语义编写的规则作为策略集。比如“price> 500”。接受业务的数据作为执行过程中的参数，比如价格、标签等
  • 规则理解：能够按照预先定义的词法、语法、优先级、运算符等正确理解业务规则所表达的语义。
  • 规则执行：根据执行时输入的参数对策略集中的规则进行正确的解释和执行。同时对规则执行过程中的数据类型进行检查，确保执行结果正确。

应用场景

  • 在字节跳动，规则引擎已经在风控识别、活动运营、数据分析和清洗、配置下发等场景得到了广泛的应用。开发人员可以将业务逻辑与服务代码解耦，实现灵活、高效的业务策略发布。目前公司内部基于规则引擎的动态决策系统已经承接了千万级别QPS的决策请求。
  • 规则引擎的实现需要在满足大容量、高请求、低延迟的基础上尽可能做到简单易上手。本次课程将会带领大家实现一个简单版的规则引擎。

编译原理基本概念

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  • 理解：

    • 词法分析: 把源代码字符串转换为词法单元(Token)的这个过程。
    • 语法分析: 在词法分析的基础上识别出表达式的语法结构。

  • 执行：

    • 抽象语法树：表达式抽象语法结构的树状表示，对于一个表达式，抽象语法树一定时唯一确定的。

  • 输入、输出：

    • 类型检查: 验证执行的结果是否为合适的数据类型。在抽象语法树中，通常会验证某节点的子节点的数据类型是否合法。
    • 参数注入: 在规则执行过程中，使用输入的参数值来计算语法树中的标识符节点值的过程。

词法分析

  • 词法分析就是把源代码字符串转换为词法单元（Token）的这个过程。

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  • 如何识别Token? 有限状态机(Finite-State Automation)！

    • 有限自动机就是一个状态机，状态数量有限。状态机在任何一个状态，基于输入的字符，都能做一个确定的状态转换。
    • 词法分析的结果，就是产生了一系列的Token。

状态机，就是规则的一个描述昂！只要状态机合理，词法设计就完成啦！！！

语法分析

词法分析基础上，识别表达式的语法结构

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抽象语法树

表达式的语法结构可以用树来表示，其每个节点(子树)是一个语法单元，这个单元的构成规则就叫“语法”。每个节点还可以有下级节点。

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抽象语法树(AST)

上下文无关语法

  • 上下文无关语法 Context-Free Grammer

语言句子无需考虑上下文，就可以判断正确性，可以使用BNF来表示。

例如：r := a > b，和上下文无关，这里就有个结果昂

  • BNF&表达式：

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麻了，毕设里面有AST，我就说怎么这么眼熟啊orz

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BNF什么意思：可以递归的表达自己昂！！！

BNF一层一层往上定义的，优先级的定义，就可以放进里面去昂！

递归下降算法

  • 递归下降算法 Recursive Gradient Decent

递归下降算法就是自项向下构造语法树，不断的对Token进行语法展开(下降)，展开过程中可能会遇到递归的情况。

  • 从左往右，一步一步进行分析，从上往下一层一层递归，从下往上一层一层回溯，最终构造完成构造出整个树：

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类型检查

类型综合

根据子表达式的类型构造出父表达式的类型。例如，表达式A+B的类型是根据A和B的类型定义的。

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编译时检查&运行时检查

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可以构造的时候做了，也可在执行的过程中再做昂！！！

设计一个规则引擎

设计目标

  • 设计一个规则引擎，支持特定的词法、运算符、数据类型和优先级。并且支持基于以上预定义语法的规则表达式的编译和执行。

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词法分析

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语法分析

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语法树执行与类型检查

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规则引擎的实现

课程之前，大家需要根据项目工程，来完成环境的搭建和Demo的运行

项目地址：

github.com/qimengxingy…

相信大家已经完成了Go环境的搭建，项目工程依赖了hertz框架，如果在之前的课程中完成了项目环境搭建可以直接复用。

项目环境：

  • go语言环境搭建

www.runoob.com/go/go-envir…

  • 需要安装docker环境

www.runoob.com/docker/wind…

  • 安装docker-compose工具

www.runoob.com/docker/dock…

项目clone到本地后，可以执行测试脚本来测试环境的可用性。如果有错误欢迎百度和Google解决

1
git clone https://github.com/qimengxingyuan/young_engine.git
2
chmod a+x ./setup.sh
3
./setup.sh
4
复制代码

脚本执行成功，则环境可以支持项目的执行

项目说明：

本项目是一个简单的规则引擎的实现，详细目录可以参考README.md

项目实现时间有限，没有做比较完备的测试，如果在demo执行的过程中出现某些bug或者执行异常可以直接在github提交issue或者修复后提起PR

juejin.cn/post/711798…

自己读读代码昂！

References

  1. 学习资料：juejin.cn/post/719336…
  2. 规则引擎自己，学校里用的少，但是工业界还是用的多的昂！！！
  3. GitHub上的govaluate项目！！！
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