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5天

一. 重点内容

  • 规则引擎介绍

  • 编译原理基本概念

  • 如何设计规则引擎

  • 规则引擎的实现

二. 知识点介绍

1. 规则引擎介绍

  • 定义:一种嵌入在应用程序的组件,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。
  • 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:风控对抗;活动策略运营;数据分析和清洗

2. 编译原理基本概念

  • 词法分析:把源代码字符串转换为词法单元(Token)的过程
  • 语法分析:在词法分析的基础上识别出程序的语法结构
  • 抽象语法树:可以用来表示表达式的语法结构
    • 上下文无关语法 Context-Free Grammar:无需考虑上下文,就可以判断正确性。可以使用巴科斯范式(BNF)来表达
    • 递归下降算法Recursive Descent Parsing:自顶向下构造语法树,不断地对Token进行语法展开(下降),可能会有递归的情况

3. 如何设计规则引擎

  • 设计目标: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、布尔值、预定义运算符等
    • 运算符:一元运算符、逻辑操作符、括号等
    • 数据类型:字符串、十进制int、十进制float等
    • 优先级:运算符优先级
  • 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序遍历执行。即先执行左子树,得到左节点的值;再执行右子树,得到右节点的值;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。