规则引擎的设计与实现 | 青训营笔记

104 阅读5分钟

课程目标

  1. 理解规则引擎的组成部分及应用场景
  2. 理解规则引擎的核心原理-编译原理的相关概念
  3. 设计并实现一个规则引擎-YoungEngine
  4. 结合之前所学课程,实现一个web版规则引擎(自行实现)

01. 认识规则引擎

1.1规则引擎的定义

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未使用规则引擎之前,业务开发的顺序是下面这样:

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使用规则引擎之后,业务的开发顺序是下面这样的:

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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

1.2 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。

1.3 规则引擎应用场景

风控对抗:与黑灰产的对抗过程中,策略研发和产品需要能够根据黑灰产特征进行快速识别和对抗。规则引擎作为风控系统的核心,使产研人员能够不断的调整和优化对抗则略,以实现最好的风控识别效果。

活动则略运营:业务活动的运营需要及时根据用户效果反馈进行运营策略的优化和调整。引入规则引擎后,可以将服务代码与业务运营逻辑解耦,提高运营策略的迭代效率。方便新玩法的探索和效果验证。

数据分析和清洗:在数据分析系统中使用规则引擎可以便捷的实现对数据进行整理、清洗和转换。数据分析师可以根据不同的需求来自定义数据处理的规则,方便快捷的产出所需要的数据。

02 编译原理基本概念

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2.1 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?有限自动机(finite-State Automaton)

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2.2 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。

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抽象语法树(Abstract Syntax Tree)

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。

  • 上下文无关语法 Context-Free Grammar

    语言句子无需考虑上下文,就可以判断正确性。可以使用巴克斯范式(BNF)来表达。

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  • 递归下降算法 Recursive Descent Parsing

    递归下降算法就是自顶向下构造语法树,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。

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2.3 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。如,表达式A+B的类型是根据A和B的类型定义的

  • 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

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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

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03 设计一个规则引擎

3.1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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3.2 词法分析

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设计词法分析的状态机:

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3.3语法分析

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  • 优先级的表达

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  • 语法树结构

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3.4 语法树执行与类型检查

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