规则引擎设计与实现 | 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第6天

本堂课的重点

  • 规则引擎的组成和实现原理
  • 编译原理基本概念
  • 设计一个规则引擎

规则引擎的组成和实现原理

规则引擎的概念

规则引擎是一种嵌入在应用程序中的组件，实现了将业务决策从应用程序代码中分离出来，并使用预定义的语义模块编写业务决策。接受数据输入，解释业务规则，并根据业务规则做出业务决策。

image.png

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。
  • 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

  • 风险对抗

image.png

  • 活动策略运营

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  • 数据分析与清洗

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编译原理基本概念

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。

例子： image.png

语法分析

语法分析就是在词法分析的基础上，识别表达式的语法结构的过程

image.png

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。

image.png

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

image.png

编译时检查&运行时检查

类型检查可以发生在表达式的编译阶段，即在构造语法树的阶段;也可以发生在执行时的阶段

  • 编译时:需要提前声明参数的类型，在构建语法树过程中进行类型检查
int1 : int; str1 : string
  • 执行时:可以根据执行时的参数输入的值类型，在执行过程中进行类型检查
int1:108; str1:"300"

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。

词法（(合法Token)

  • 参数: 由字母数字下划线组成eg: _ab2、user name
  • 布尔值: true , false
  • 字符串:“abcd”、 ‘abcd’、 `abcd
  • 十进制int: 1234
  • 十进制float: 123.5
  • 预定义运算符: ＋-

数据类型

  • 字符串
  • 布尔值
  • 十进制int1929
  • 十进制float

运算符

  • 一元运算符:+一
  • 二元运算符:+- */%><>=<=—=!=
  • 逻辑操作符: && ll !
  • 括号:( )

优先级

image.png

词法与语法

词法分析

参数:由字母数字下划线组成eg:_ab2、user_name

布尔值: true . false

字符串:“abcd”、 ‘abcd’、‘abcd’

十进制int: 1234

十进制float: 123.5

一元运算符: +-

二元运算符:+一 */ % ><>=<===!=

逻辑操作符:&& ll !

括号:()

语法分析

expr: logOr EOF;
logOr: logor‘ll’logAnd | logAnd;
logAnd: logAnd '&&’logNot | logNot;
logNot: '!'logNot | cmp;
cmp: cmp 's' add | cmp '=' add | cmp ' ' add | cmp '<=' add | cmp '=-' add | cmp 'l=' add | add;
add: add '+' mul | add '-' mul | mul;
mul: mul‘*’ pri | mul' / ' pri | mul ‘%’ pri | pri;
pri: BooleanLiteral|IntegerLiteral|FloatLiteral|stringLiteral|Identifier|' ( 'expr ') ';

优先级表达

type precedence struct {
validSymbols[]Symbol//当前优先级支持的运算符类型
nextPrecedence *precedence //更高优先级的
planner planner//当前优先级的处理函数
}

语法树结构

一元运算符:左子树为空，右子树为右操作数 二元运算符:左子树为左操作数，右子树为右操作数括号:左子树为空，右子树为内部表达式的AST

语法树执行与类型检查

语法树执行

预先定义好每种操作符的执行逻辑。

对抽象语法树进行后续遍历执行，即:

  • 先执行左子树，得到左节点的值;
  • 再执行右子树，得到有节点的值;
  • 最后根据根节点的操作符执行得到根节点的值。

类型检查

检查时机:执行时检查

检查方法:在一个节点的左右子节点执行完成后，分别校验左右子节点的类型是否符合对应操作符的类型检查预设规则。

  • '>’符号要求左右子节点的值都存在且为int或float.
  • ！符号要求左节点为空且右节点的值为bool

个人总结

经过这一天的学习，我学习到GO语言中规则引擎的的基本原理，同时我还学到如何实际规则引擎

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