簡介：?我們在很多場景下需要規(guī)則引擎將規(guī)則運算和業(yè)務(wù)解耦，但規(guī)則引擎不是銀彈。如果規(guī)則很簡單，或者變化頻次非常低那么使用 if-else 可能是最行之有效的實現(xiàn)方式，引入規(guī)則引擎反而增加維護成本。需要根據(jù)具體的業(yè)務(wù)形態(tài)選擇是否使用規(guī)則引擎，以及要是什么樣的規(guī)則引擎。

作者| 阿里文娛高級開發(fā)工程師 王士欣

一、規(guī)則引擎介紹

1. 為什么需要規(guī)則引擎

在很多企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，經(jīng)常會有大量的業(yè)務(wù)規(guī)則配置，而且隨著企業(yè)管理者的決策變 化，這些業(yè)務(wù)規(guī)則也會隨之發(fā)生更改。例如，通信運營商的優(yōu)惠活動：
1）用戶的每月使用總額比上月提高 1 成，超出部分可以享受 6 折優(yōu)惠；
2）長途話費超出 200 的，超出部分可以享受八折優(yōu)惠。
如果用代碼實現(xiàn)，if-else 可以很容易的實現(xiàn)上面的判斷邏輯。當規(guī)則變化時我們需要修改 這個 if-else 判斷邏輯。如果只是這樣的邏輯改起來也簡單。那么如果再添加新的規(guī)則呢？比如：
1）用戶的每月使用總額比上月提高 1 成，超出部分可以享受 6 折優(yōu)惠；
2）長途話費超出 200 的，超出部分享受八折優(yōu)惠；
3）網(wǎng)費超出 200 的，市話可以享受 5 折優(yōu)惠，但有一個最高上限，即最多優(yōu)惠 50 元；
4）使用增值服務(wù)的用戶，每月月租減少 10 元；
5）對于月消費不確定的用戶可以簽訂保底合同，即每月必須要消費到一定的額度，如果不 足將以保底額度來進行計算，超出的費用可以給予半價優(yōu)惠。
雖然規(guī)則就這五條，編程得話會有很多的 if 語句，并且有很多嵌套的 if-else 語句，而且很 難實現(xiàn)且難維護。當規(guī)則需要變更時，為避免牽一發(fā)動全身，需要投入很多精力對改動進行測試。
這時就需要規(guī)則引擎將規(guī)則計算邏輯和業(yè)務(wù)系統(tǒng)解耦。

2. 什么是規(guī)則引擎

規(guī)則引擎是一種推理引擎，它是根據(jù)已有的事實，從規(guī)則知識庫中匹配規(guī)則，并處理存在 沖突的規(guī)則，執(zhí)行最后篩選通過的規(guī)則。因此，規(guī)則引擎是人工智能（AI）研究領(lǐng)域的一部分， 具有一定的選擇判斷性、人工智能性和富含知識性。目前，比較流行的規(guī)則引擎有商業(yè)規(guī)則引 擎 iLog 和開源規(guī)則引擎 drools。

3. drools 規(guī)則引擎簡介

Drools 具有一個易于訪問企業(yè)策略、易于調(diào)整以及易于管理的開源業(yè)務(wù) 規(guī)則引擎，符合 業(yè)內(nèi)標準，速度快、效率高。業(yè)務(wù)分析師或?qū)徍巳藛T可以利用它輕松查看業(yè)務(wù)規(guī)則，從而檢驗 已編碼的規(guī)則是否執(zhí)行了所需的業(yè)務(wù)規(guī)則。其前身是 Codehaus 的一個開源項目叫 Drools，最 近被納入 JBoss 門下，更名為 JBoss Rules，成為了 JBoss 應(yīng)用服務(wù)器的規(guī)則引擎。
簡而言之，drools 是一個被廣泛應(yīng)用的、高效的開源規(guī)則引擎。使用 drools 有一定的學(xué)習(xí) 成本，初次接觸時各種名詞：kie、fact、rete、Agenda、rules 等讓人眼花繚亂。最常見的 drools 架構(gòu)：

上圖中，rules 即人工設(shè)置的規(guī)則文件，facts 為業(yè)務(wù)參數(shù)，inference engine 即推理引擎，即 做具體的規(guī)則匹配運算。
使用 drools 步驟：
1）準備規(guī)則文件，Drools 支持四種規(guī)則描述文件，分別是：drl 文件、xls 文件、brl 文 件和 dsl 文件，其中，常用的描述文件是 drl 文件和 xls 文件，而 xls 文件更易于維護，更直觀，更為被業(yè)務(wù)人員所理解；
2）系統(tǒng)啟動時，使用 drools 的 sdk 加載規(guī)則文件并編譯成字節(jié)碼。這需要我們封裝 drools的 jar 包，讀取規(guī)則文件并完成編譯動作。編譯完成后規(guī)則文件將作為字節(jié)碼存儲在內(nèi)存中；
3）業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用規(guī)則引擎進行規(guī)則匹配。調(diào)用規(guī)則引擎同樣是使用 drools 的 jar 包提供的api。業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要將當前場景下的業(yè)務(wù)參數(shù)傳到規(guī)則引擎。

4. 優(yōu)酷播放控制系統(tǒng)規(guī)則引擎簡介

上面簡述了規(guī)則引擎，以及使用廣泛的 drools，此處沒有做深入介紹，drools 是基于 rete算法實現(xiàn)的，這也是 drools 規(guī)則引擎的精髓所在，感興趣的同學(xué)深入研究 drools 以及 rete 算法。
在優(yōu)酷播放控制場景下，我們并沒有使用 drools 這樣的開源規(guī)則引擎，而是自研了更加輕 量級的規(guī)則引擎。這是從開發(fā)的效率，運營的靈活性，以及實際場景出發(fā)來考慮。比如一組 drools 規(guī)則是解決一個場景下的規(guī)則計算問題，比如優(yōu)惠券發(fā)放，產(chǎn)品積分計算等，都可以根據(jù)需要 編寫一組規(guī)則來實現(xiàn)。而對于播放控制場景，由于各個視頻版權(quán)方的要求等原因，每個視頻的 播放控制策略都可能不同，即對于不同的視頻來說，對應(yīng)的播放策略都是不一樣的。這就沒辦 法使用確定的多組 drools 規(guī)則來 cover 所有視頻的播放控制策略。
此外，播控自研規(guī)則引擎，在性能、可視化、開發(fā)運營效率方面都有很大優(yōu)勢。 下面會來介紹播放控制系統(tǒng)的規(guī)則引擎的實現(xiàn)思路。

二、優(yōu)酷播控規(guī)則引擎技術(shù)實現(xiàn)

優(yōu)酷播放控制系統(tǒng)是在點播和直播場景下對視頻的投放做精細化的控制，包括在搜索、首頁、頻道、推薦、直播，等各個場景下，均需要依賴播放控制系統(tǒng)的投放許可。此外，播放控 制系統(tǒng)還會對版權(quán)保護做精細化控制，根據(jù)端的細分情況，對端上的 drm 版權(quán)保護（Digital Rights Management, 數(shù)字版權(quán)管理），清晰度進行控制。

1. 技術(shù)挑戰(zhàn)

1）性能挑戰(zhàn)
播控系統(tǒng)調(diào)用規(guī)則引擎的 qps 為百萬級別。所以對規(guī)則引擎的性能要求很高。在計算過程 中每多產(chǎn)生一些負荷，就會被無限的放大。系統(tǒng)要求接口 rt 在毫秒級別。
2）投放的精細化控制 上文提到，優(yōu)酷的各個場景都需要依賴播控的播放許可，由于版權(quán)方要求以及支持靈活的
運營策略，播放控制系統(tǒng)需要支持維度高達數(shù)十種，并且在不斷的擴充中。這需要規(guī)則引擎支持可靈活擴展的維度支持。

2. 規(guī)則引擎技術(shù)實現(xiàn)

自研規(guī)則引擎只關(guān)注規(guī)則匹配運算，與業(yè)務(wù)無關(guān)。即規(guī)則引擎會返回當前的參數(shù)與策略是 否匹配，業(yè)務(wù)系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則引擎返回的匹配結(jié)果來判斷匹配規(guī)則后的處理邏輯。架構(gòu)如下：

1）相對于 drools 的規(guī)則存儲在規(guī)則文件中，播控自研規(guī)則引擎的規(guī)則存儲在數(shù)據(jù)庫中，定 義規(guī)則表用于存儲于業(yè)務(wù)無關(guān)的規(guī)則。添加策略的頁面示例如下圖所示，將原因分類即一個規(guī) 則維度，內(nèi)容分類為開一個規(guī)則維度。落庫時以 key-value 的形式存儲在數(shù)據(jù)庫。比如下圖中的 原因分類，在 db 中的 key=reasonType，value=H。

上文中提到過，每個視頻的投放規(guī)則都可能不同，所以需要針對各個視頻配置專屬的投放 規(guī)則。即定義視頻和投放規(guī)則的關(guān)聯(lián)表。用于存儲視頻和規(guī)則的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
2）當系統(tǒng)啟動時，規(guī)則引擎讀取規(guī)則表中的全部規(guī)則，解析后存儲在規(guī)則引擎持有的容器中。
3）當業(yè)務(wù)系統(tǒng)接收到接口請求查詢投放規(guī)則時，首先會根據(jù)視頻查詢所屬于當前視頻的規(guī)則。
4）查詢到所屬視頻的規(guī)則后，將規(guī)則 id 以及當前用戶的環(huán)境參數(shù)傳遞給規(guī)則引擎進行規(guī) 則運算。規(guī)則引擎將計算規(guī)則是否匹配，返回結(jié)果后業(yè)務(wù)系統(tǒng)再封裝具體的接口返回結(jié)果。

3. 規(guī)則引擎計算流程

播控規(guī)則引擎支持分層運算，即對一組規(guī)則，劃分多個層次，每一層有一個優(yōu)先級。這個 效果和 drools 的 salience 一樣，drools 中的 salience 表示權(quán)重，權(quán)重越大優(yōu)先級越高。劃分好層 次之后，每一層會有多條規(guī)則，每一條規(guī)則中又包含多個維度。

假設(shè)圖 4 作為一個規(guī)則，那么在數(shù)據(jù)庫中的存儲為：{"reasonType":"H", "contentCategory":" 電視劇;電影;綜藝;少兒"}。規(guī)則引擎解析規(guī)則后存儲在規(guī)則容器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常簡單，即 Map>。

圖 5 中的單個維度計算也就變的非常的簡單，假設(shè)當前業(yè)務(wù)參數(shù) contentCategory=綜藝，判 斷當前維度是否匹配，只需一行代碼：

4. 自研規(guī)則引擎優(yōu)勢

1）高性能
從上面的介紹可以看到，規(guī)則的匹配只用到的set.contains 操作，過程中無需額外創(chuàng)建對象， 操作非常的高效。我們在使用這種計算方式之前，是采用了另一種計算方式，需要在計算過程 解析規(guī)則的expression（即規(guī)則表達式），這導(dǎo)致計算過程中會產(chǎn)生一些中間對象，對 gc 產(chǎn)生壓 力。在文章開頭有提到過，規(guī)則引擎的計算 qps 在百萬級別，每次計算產(chǎn)生的 gc 壓力會被放大 到影響系統(tǒng)性能。如下圖，在使用新的計算方式后 gc 次數(shù)降低了一半之多，并且接口 rt 同樣降低了有一半，效果非常明顯。

2）可視化
相對于 drools 的規(guī)則是使用 drl 文件或者 excel 管理，播控的規(guī)則是可以界面可視化操作的（如圖 4）。這對規(guī)則變更是高頻操作的場景較為關(guān)鍵。
3）規(guī)則可調(diào)試
使用過 drools 的人應(yīng)該有這個苦惱，drools 規(guī)則是編寫好規(guī)則文件，然后將文件編譯成 java 字節(jié)碼存儲在drools 容器中。在運行過程中無法調(diào)試，只能通過引擎的返回結(jié)果判斷規(guī)則是否正確，當不符合預(yù)期時定位問題比較麻煩。播控自研的規(guī)則引擎如上所述直接 java 代碼運行支 持 debug，有助于提高開發(fā)效率。

三、總結(jié)

我們在很多場景下需要規(guī)則引擎將規(guī)則運算和業(yè)務(wù)解耦，但規(guī)則引擎不是銀彈。如果規(guī)則很簡單，或者變化頻次非常低那么使用 if-else 可能是最行之有效的實現(xiàn)方式，引入規(guī)則引擎反而增加維護成本。需要根據(jù)具體的業(yè)務(wù)形態(tài)選擇是否使用規(guī)則引擎，以及要是什么樣的規(guī)則引擎。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的优酷播控实践：基于规则引擎的投放管控模型的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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