1 背景介紹

1.1 DMN是什么

DMN全稱Decision Model and Notation（決策模型和符號、決策模型和表示法）,是一種用于表示業務決策和規則的規范，旨在幫助參與決策的人都能簡單快速理解決策過程。

DMN logo

DMN是由OMG（Object Management Group，對象管理組織）管理的一種規范，該組織下比較知名的還有UML等。

DMN示例

如圖所示，DMN的表現形式近似于流程圖，通過可視化來更直觀地體現出流轉和處理的過程，而各個節點使用附帶邏輯的表格來表現該節點處理數據的方式。

由于DMN是一個規范，所以在應用上，主要依靠各個DMN工具供應商提供具體實現，近似于SQL語句和MySQL、Oracle的關系。

1.2 為什么要用DMN

應用DMN主要目的是為了解決轉轉圖書項目定價邏輯過于復雜的問題。

在引入DMN之前，圖書項目使用java代碼實現產品人員提供的定價邏輯。但是隨著邏輯越來越復雜，定價邏輯的代碼也越來越難以閱讀和維護。同時，將產品人員的邏輯翻譯成代碼是一個單向過程，只有程序員能理解實現過程，產品人員只能通過結果反推是否正確合理，在邏輯變得復雜之后，很難快速發現問題。

復雜規則的一部分，區間和系數

而通過DMN，可以可視化的表示出邏輯過程，產品人員也可以直觀的看到是否符合預期，還能夠進行編輯，從而解決了只有程序員掌握實現而過于依賴程序員的問題，也能減少表述交流的過程產生理解偏差進而導致的錯誤。

使用DMN實現的規則表現

1.3 什么是Drools

Drools是用java語言編寫的開源規則引擎，是DMN規范的一種實現。舉例來說DMN規范就是接口，Drools就是實現了接口的其中一個工具類。

Drools logo

Drools屬于Kie開源社區，而kie社區由Red Hat贊助，有比較高的社區活躍度。

Kie旗下的產品

1.4 為什么選擇Drools

Drools引擎是基于java實現的，這使得不需要為Drools單獨部署運行環境，運維成本是0，十分友好。

其次，DMN規范規定實現其規范的軟件必須滿足三級遞增的符合性級別，三級最高，一級最低，滿足三級級別時必須同時滿足一級和二級級別。而Drools引擎對DMN規范的支持屬于三級級別，功能完善。

Drools引擎對DMN各個版本提供支持

同時，Drools引擎社區活躍度高，同時提供了完整的工作組件，可靠性高。

2 Drools引擎應用

以下內容基于7.61.0版本，與8.x及以上的版本存在差異

2.1 官方推薦的最直接的應用方式

首先需要部署運行一個Kie Server用來執行DMN規則，然后部署Drools官方提供的基于Web的工作站軟件用來編輯、測試、發布DMN規則。

Drools提供的工作站軟件

當部署完成DMN規則之后，可以通過Kie Server REST API來運行規則獲取結果，即通過Http的方式請求Kie Server提供的接口。

2.2 轉轉圖書的限制

首先說圖書項目并沒有直接按照官方推薦的做法部署應用，原因有幾個方面：

第一點，轉轉內部項目部署運行有自有的框架體系，而Kie Server是基于JBoss運行的服務器軟件，在現有體系中部署一個外部項目需要額外的運維成本。

其次，Kie Server作為一個第三方工具，當出現問題時僅靠圖書項目的人員難以解決，而等待社區反饋對于轉轉圖書這種線上的商業項目難以接收。所以為了盡可能的減少出現問題的概率，節約人力，圖書項目傾向于盡可能少的引入外部依賴。

基于以上原因，圖書項目在應用Drools的時候選擇了另外一種方式。

3 脫離Kie Server的Drools引擎實踐

脫離開Kie Server，自然就沒有了REST API的http接口，同時也失去了官方工作站的支持，但是相對的，Drools提供了一些對這種場景下的支持。

3.1 在線編輯DMN規則

在Kie旗下有另一款名為Kogito的產品，是一個提供在線編輯BPMN和DMN的服務器軟件，同時其中有一個all-in-one的js文件，實現了在線編輯DMN的全部功能。

js提供的接口

圖書項目基于這個js文件進行了包裝，增加易用性，使得DMN編輯功能融入到現有的工作后臺之中。

包裝頁面，下方是js提供的功能區

同時增加編輯記錄列表用來便于管理和回滾。

編輯列表

js工具編輯后的DMN規則內容是xml格式的字符串，可以使用js提供的getContent()接口導出。

3.2 使用Drools引擎執行DMN規則

沒有了Kie Server的支持之后，需要通過代碼的方式運行Drools引擎。

首先在項目中引入Drools引擎的組件

引入Drools引擎組件

然后在項目中創建Drools引擎的引用并執行。

// 初始化KieServices
KieServices kieServices = KieServices.Factory.get();
// 通過指定的maven依賴創建Kie容器
ReleaseId releaseId = kieServices.newReleaseId( "com", "my-kjar", "1.0.0" );
KieContainer kieContainer = kieServices.newKieContainer( releaseId );
// 通過容器獲取DMN運行時
DMNRuntime dmnRuntime = KieRuntimeFactory.of(kieContainer.getKieBase()).get(DMNRuntime.class);
// 通過DMN運行時獲取需要執行的DMNModel，其中包含了DMN規則
String namespace = "my-namespace";
String modelName = "dmn-model-name";
DMNModel dmnModel = dmnRuntime.getModel(namespace, modelName);
// 獲取上下文，并傳入DMN規則需要用到的數據
DMNContext dmnContext = dmnRuntime.newContext();
dmnContext.set("inputData", "123");  
// 執行規則獲取結果
DMNResult dmnResult = dmnRuntime.evaluateAll(dmnModel, dmnContext);  
for (DMNDecisionResult dr : dmnResult.getDecisionResults()) {  
    log.info("Decision: '" + dr.getDecisionName() + "', " + "Result: " + dr.getResult());
}

由于Kie容器使用maven作為讀取DMN配置的手段，所以要求DMN規則內容需要打包到Kie容器能夠識別的jar包里，并且部署到項目可訪問的maven環境中。

3.3 完善處理流程

按照上述流程就可以實現脫離Kie server運行Drools引擎。但是距離落地上線還有一小點距離。

官方的工作站可以提供DMN規則上線前的驗證和測試功能，但是all-in-one的js文件沒有，所以為了保證準確性和穩定性，需要額外實現DMN規則的驗證動作。

這里可以使用KieContainer提供的verify接口來觸發Drools引擎的驗證動作并獲取結果。

Results verify = kieContainer.verify();
for (Message message : verify.getMessages()) {
    log.info(message.getLevel().name() + ": " + message.getText());
}

將驗證流程放到保存DMN規則的時候，就可以快速發現是否存在編寫錯誤。

3.4 DLC - 脫離maven環境運行Drools引擎

前面說了Drools引擎需要使用maven獲取運行的DMNjar文件，但是在實際應用中，線上環境不一定會部署maven。例如圖書項目需要在公司內部公用的spark集群上運行Drools，但是spark集群上沒有部署maven環境，按照上述流程運行就會報錯。

所以需要一個能夠使Drools脫離maven環境的手段。

通過分析源碼可以發現，在創建KieContainer的時候，會使用KieServices.getRepository()方法獲取數據源，并通過maven坐標查找其中的KieModule。所以需要做的就是直接我們需要的jar寫入KieServices的數據源中：

// 首先通過JarOutputStream生成包含DMN規則字符串，且符合Drools規范的jar二進制流
ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
    JarOutputStream jos = new JarOutputStream(outputStream);
    // kmodule.xml
    jos.putNextEntry(new JarEntry("/META-INF/kmodule.xml"));
    jos.write("<?xml versinotallow=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?><kmodule xmlns=\"http://www.drools.org/xsd/kmodule\"><kbase name=\"kbase_1\" packages=\"rules\" default=\"true\"><ksession name=\"ksession_1\" default=\"true\"/></kbase></kmodule>".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    // pom.properties
    jos.putNextEntry(new JarEntry("/META-INF/maven/com.myspace/test/pom.properties"));
    jos.write("groupId=com.myspace\nartifactId=test\nversinotallow=1.0.0".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    // pom.xml
    jos.putNextEntry(new JarEntry("/META-INF/maven/com.myspace/test/pom.xml"));
    jos.write("<?xml versinotallow=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?><project xsi:schemaLocatinotallow=\"http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd\" xmlns=\"http://maven.apache.org/POM/4.0.0\"    xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\">  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  <groupId>com.myspace</groupId>  <artifactId>test</artifactId>  <version>1.0.0</version>  <packaging>kjar</packaging>  <name>test</name>  <description></description></project>".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    // dmn
    jos.putNextEntry(new JarEntry("/config/rules/test.dmn"));
    jos.write(dmn.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    jos.finish();
ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(outputStream.toByteArray());
// 初始化KieServices
KieServices kieServices = KieServices.Factory.get();
// 獲取KieServices的數據源
KieRepository repository = kieServices.getRepository();
// 向數據源中加入基于生成二進制流構造的KeiModule
KieModule kieModule = repository.addKieModule(kieServices.getResources().newInputStreamResource(inputStream));

如上就可以實現在沒有maven環境的時候仍然能夠讓KieServices獲取到我們需要DMN規則。

但是僅僅如此還不夠，在創建KieContainer的時候，內部會生成一個KieProject實例，KieProject在實例化的過程中會默認生成一個基于maven的MavenClassLoaderResolver用于查找jar，而缺少maven環境的情況下在生成MavenClassLoaderResolver的時候也會報錯。為此，我們需要一個取代MavenClassLoaderResolver的辦法。

通過分析Drools源碼可以發現，在源碼中，某些時候會使用ProjectClassLoader.findParentClassLoader()來獲取基于當前運行環境的ClassLoader。

所以，需要在創建KieContainer的時候使用ProjectClassLoader.findParentClassLoader()生成的ClassLoader來取代默認的MavenClassLoaderResolver:

// 使用另外一個接收ClassLoader的接口來生成KieContainer
KieContainer kieContainer = kieServices.newKieContainer(kieModule.getReleaseId(), ProjectClassLoader.findParentClassLoader());

如此一來，就可以完全脫離maven環境來使用Drools引擎了，而Drools引擎也可以融入到任意的java項目之中，部署到任意的java環境之下。

4 總結

DMN在實際應用中有比較明顯的優點：

• 可以在不修改代碼的情況下更新邏輯，減少上線過程中可能產生的問題
• 可以通過一套代碼實現各種場景的需求
• 流程可視化，便于理解邏輯的運行
• 能夠讓一部分不熟悉程序代碼的人員也可以參與編輯，避免流程全部只由程序員了解

但是相對的也存在一些弊端或者表現不夠好的地方：

• 流程復雜時圖形化表現比較雜亂，尤其是多個決策節點依賴相同的上游時
• 編輯規則時還是會有一部分場景條件需要寫代碼才能實現，例如列表包含（可以使用DMN專用代碼FEEL實現，或者引用已經實現的java方法實現）
• 運行規則的時間相較于使用java代碼實現要慢，因為中間涉及規則文件解析和各個節點的計算，而java代碼可以更直接的實現

復雜規則示例

總體而言，DMN主要應用在向程序員以外的人員提供決策管理的能力，以求更準確地反映目的，從程序員的角度講可能和寫ifelse沒什么不一樣，但是其他角色的參與人員可以通過較低的學習成本來上手實現規則，能夠減少溝通成本和不同人的理解差異產生的不符合預期的結果。

5 參考資料

Drools官方網站：https://www.drools.org/

Drools官方的DMN教學：https://www.drools.org/learn/dmn.html

Drools官方的15分鐘簡易教學：https://learn-dmn-in-15-minutes.com/learn/introduction

Kogito在線編輯網頁：https://sandbox.kie.org/#/

Kie官方網站：https://www.kie.org/

OMG官方網站的DMN頁：https://www.omg.org/dmn/

作者簡介

項贏，轉轉資深java工程師。長期服務于轉轉圖書項目。