An Open Source Java Rules Engine Eduardo Araújo Oliveira slide 1

An Open Source Java Rules Engine Eduardo Araújo Oliveira slide 1

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Drools O que é? JBoss Rules é um framework que apresenta um sistema de gerenciamento de regras de negócios (BRMS) e um mecanismo de regras de negócios em código aberto e baseado em padrões que facilitam o acesso às políticas corporativas, modificação e gerenciamento das mesmas. 3

Drools Drools is a forward chaining inference based rule engine, more correctly known as a production rule system, using an enhanced implementation of the Rete algorithm. 4

Drools Totalmente integrável com Java – Integração transparente através de um plug-in do Eclipse; – Pode ler classes Java nas condições das regras; – Pode chamar métodos de Java na ação das regras; 5

Drools History 2001: Started by Bob McWhirter (Drool 1.0 never released) 2005: Drools federated into JBoss Enterprise Middleware System (JEMS) 2006: JBoss acquired by Red Hat 2007: JBoss Rules 4.0 is a rewrite with a full and enhanced Rete implementation with GUI tooling. 2008: Drools-4.0.4, released Jan. 15th, 2008 Drools 5.0 anticipated end of Q1 2009: Drools 5.1.0 released Feb. 10th, 2009 6

Drools License JBoss Rules - Apache License v.2.0 The Apache license is particularly business-friendly, and you can take the code and use it in pretty much any way you want, as long as you acknowledge that your product was 'built using Drools'. You don't have to publish your changes or additions (as another famous open source license, the GPL, requires you to do). 7

Componentes de um Motor de Inferência Um formalismo lógico de Representação de Conhecimento – Ex: Lógica de Descrição, Frames, regras, etc. Um método ou estratégia de resolução ou mecanismo de inferência para o formalismo

Regras de Produção Representam conhecimento com pares condiçãoação – Se condição (ou premissa ou antecedente) ocorre então ação (resultado, conclusão ou conseqüente) deverá ocorrer. Regras de produção produzem novos fatos a partir dos fatos e regras da BC. – Esses novos fatos passam a fazer parte da BC

Regras de Produção Formalismo mais simples, procedimental e popular animal(x) estimação(x) pequeno(x) doméstico(x) premissas conseqüente Base de fatos e base de regras animal(Rex),estimação(Rex),pequeno(Rex) Mecanismo de inferência: São produzidos novos fatos instanciando fatos existentes nas regras (encadeamento para a frente) Estratégia de controle: resolução de conflito

Sistemas de Produção Fatos: x, y Regras: x & y p Encadeamento para a frente (Forward chaining) – Dados x e y, derive então p Encadeamento para trás (Backward chaining) – p é verdad? Então verificarei x e y. – Prolog

Módulos de Sistemas de Produção Base de Regras ou memória permanente – regras se-então e fatos conhecidos Memória de Trabalho ou temporária – percepções do agente, fatos iniciais e gerados a partir da BR pelo mecanismo de inferência Mecanismo (motor) de Inferência – determina o método de raciocínio utilizado (progressivo ou regressivo) – Executa a busca com casamento (unificação) – resolve conflitos e executa ações.

Engine Composto basicamente de: – Máquina de inferências Responsável pela execução das regras. – Memória de trabalho Armazena as conclusões (fatos) gerados pela execução das regras. – Base de conhecimento É o repositório das regras a serem utilizadas pela máquina de inferências. slide 13

Basic RETE Network Matching new or existing facts against Production Rules is called Pattern Matching (performed by the Inference Engine) 14

Basic RETE Network 15

Funcionamento de um sistema de regras de produção As regras seriam a memória duradoura Os fatos seriam a memória de trabalho Ao usarmos as regras sobre os fatos, são derivados novos fatos O ciclo se repete até que não haja mais fatos a derivar Conflito: várias regras podem ser disparadas ao mesmo tempo

RETE Algorithm Builds a network of nodes – Each node has a memory of facts which satisfy that pattern New facts propagate along the network – nodes are annotated when the fact matches a pattern When a fact (or combination of facts) patterns for a given rule to be satisfied causes all the – A leaf node is reached, and the corresponding rule is triggered. 17

Performance Characteristic Sacrifices memory for speed 18

Node Processing Rete Nodes – – – – Root 1-input 2-input Terminal 19

Exemplo Working Memory. Message message new Message(); message.setMessage("Hello World"); message.setStatus(Message.HELLO); ksession.insert(message); 20

Exemplo Production Memory. rule "Hello World" when m : Message( status Message.HELLO ) then m.setMessage( "Goodbye cruel world" ); m.setStatus( Message.GOODBYE ); update( m ); end 21

Jboss Rules A business rule is any bit of knowledge that can be expressed in the following format: When 'something' is true, Then do 'this'. Nothing more complicated than that. JSR-94. 22

Jboss Rules rule "One" #include attributes such as "salience" here. when #conditions then #actions end 23

Jboss Rules Examples of these rules are: When a football team wins a game, jump up and down and shout loudly When a staff member gets promoted, give them a pay rise of 10% When a person's salary is less than 30,000 dollars, apply a tax rate of 20% When somebody leaves the office before 4 pm, make sarcastic comment about 'taking a half-day vacation‘ 24

Rule Engine When not to use a rule engine Don't use a rule engine if your application doesn't have much complexity. Don't use a rule engine for the first time on a project that has strict deadlines or is high-profile Don't use a rule engine when it's the wrong technology. 25

Rule Engine When to use a rule engine The business logic changes often There are people who understand the business problem in great detail, but may not have the technical IT skills The problem may be too complex for other solutions You need an agile solution—rule engines allow you to easily change the business logic in an iterative manner 26

Exemplos 27

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package benevides rule "Ligar ar-condicionado do Rafael quando temperatura maior que 26 graus" when Casa( dono "Rafael", arCondicionado: ArCondicionado ) Natureza( temperatura 26 ) then arCondicionado.ligar(); end rule "Desligar ar-condicionado do Rafael quando temperatura menor que 20 graus" when Casa( dono "Rafael", arCondicionado: ArCondicionado ) Natureza( temperatura 20 ) then arCondicionado.desligar(); end rule "Ligar ar-condicionado do Frederico quando temperatura maior que 21 graus" when Casa( dono "Frederico", arCondicionado: ArCondicionado ) Natureza( temperatura 21 ) then arCondicionado.ligar(); end rule "Desligar ar-condicionado do Frederico quando temperatura menor que 18 graus" when Casa( dono "Frederico", arCondicionado: ArCondicionado ) Natureza( temperatura 18 ) then arCondicionado.desligar(); end 32

Para verificar o comportamento, vamos inserir na WorkingMemory do Drools as instâncias do objeto Casa (uma instância de cada cliente) e a cada alteração de temperatura, vamos atualizar a temperatura da instância da classe Natureza e também atualizar esta instância na WorkingMemory. 33

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