Aviator 规则引擎 是一款轻量级、高性能的 Java 表达式求值引擎，专注于解决动态规则执行和表达式计算问题，它可以运用在如电商促销规则（满减、折扣）、风控策略（用户评分模型）等场景。
困扰：
在过去的项目中，我多次使用规则引擎来处理不同的业务场景。每个项目的规则需求各不相同，前端传递的 JSON 数据格式也多种多样。为了应对这些差异，我不得不为每种规则单独编写解析方法，将前端的 JSON 数据转换为对应的规则公式。为了解决这一问题，我设计了一个通用组件，用于统一前端 JSON 数据的格式，并在后端实现了一套通用的解析逻辑。该组件具有高度的可扩展性和复用性，能够适应不同项目的规则需求，同时减少了重复开发的工作量。
PS： 组件代码处处都重要，篇幅过长，我主要介绍将规则实体解析成公式的部分。
规则的核心由条件和动作两部分组成。首先，需要明确触发规则的条件，即满足何种逻辑时规则会被命中；其次，在规则命中后，需定义执行的具体动作。同时，还需考虑规则未命中时的处理逻辑，以确保规则引擎在不同场景下均能做出合理的响应。
组件整体架构
以下是我统一的规则实体
规则实体
js
代码解读
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@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class Rule { @Schema(description = "规则ID") private String id; @Schema(description = "规则表达式") private String expression; @Schema(description = "条件列表") private List<Condition> conditions; @Schema(description = "命中后的动作") private Action action; @Schema(description = "未命中的动作") private Action fallbackAction; // @Schema(description = "规则优先级") // private int priority; // // @Schema(description = "规则是否有效") // private boolean validity; }
条件实体
js
代码解读
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@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class Condition { @Schema(description = "字段名") private String field; @Schema(description = "操作符") // 可以是 '==', '>', '<' 等 private String operator; @Schema(description = "值") private List<String> value; @Schema(description = "自定义函数") private String customFunction; @Schema(description = "布尔逻辑") // 可以是 "&&" 或 "||" private String logic; @Schema(description = "前缀") private String prefix; @Schema(description = "值是否被引号包围") private Boolean isValueQuoted = false; @Schema(description = "子条件") private List<Condition> subConditions; @Schema(description = "算术表达式链") private List<ArithmeticExpression> arithmeticExpressions; @Schema(description = "是否需要括号包围") private boolean isBracketed; @Schema(description = "表达式,存在则直接运用，不解析") private String Expression; @Schema(description = "命中后的动作") private Action action;
动作实体
js
代码解读
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@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class Action { @Schema(description = "动作类型") private String type; @Schema(description = "动作目标") private Object target; @Schema(description = "目标类型") private Class<?> targetType; }
算术表达式链（为了满足复杂公式的解析）
java
代码解读
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@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class ArithmeticExpression { @Schema(description = "算术操作符，例如 + 或 -，可以为null表示第一个操作数") private String operator; @Schema(description = "操作数，例如 A 或 B") private String operand; public ArithmeticExpression(String operand) { this.operator = null; this.operand = operand; } }
规则构造测试
简单加减乘除，与或非
算术表达式链，括号的运用
自定义函数的使用
规则实体解析成公式的方法
java
代码解读
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/** * 获取完整表达式 * * @param rule * @return */ public static String buildStatement(Rule rule) { String expression; if (ObjUtil.isNotNull(rule.getExpression()) && !rule.getExpression().isEmpty()) { // 有传表达式，则直接使用，不解析 expression = rule.getExpression(); } else { // 解析 expression = buildExpression(rule.getConditions()); } if (Boolean.TRUE.equals(rule.getIsMontageAction())) { if (Boolean.TRUE.equals(rule.getIsDegree())) { // 计算匹配度 int i = calculateMinConditions(expression); return String.format("if (%s) { return %s; } else { return %s; }", expression, i, -1); } else { return String.format("if (%s) { return %s; } else { return %s; }", expression, rule.getAction().getTarget().toString(), rule.getFallbackAction().getTarget().toString()); } } else { return expression; } }
构建规则表达式
java
代码解读
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/** * 构建规则表达式 * * @param conditions 条件 * @return 表达式 */ public static String buildExpression(List<Condition> conditions) { StringBuilder expressionBuilder = new StringBuilder(); // 判断是否存在action有值的condition long actionNum = conditions.stream().filter(condition -> ObjUtil.isNotEmpty(condition.getAction())).count(); if (actionNum > 0) { expressionBuilder.append("if ("); } for (int i = 0; i < conditions.size(); i++) { Condition condition = conditions.get(i); if (ObjUtil.isNotEmpty(condition.getExpression())) { expressionBuilder.append("(").append(condition.getExpression()).append(")"); if (ObjUtil.isNotEmpty(condition.getLogic())) { expressionBuilder.append(" ").append(condition.getLogic()).append(" "); } } else { // 如果需要括号，添加左括号 if (condition.isBracketed()) { expressionBuilder.append("("); } // 处理子条件 if (condition.getSubConditions() != null && !condition.getSubConditions().isEmpty()) { expressionBuilder.append(buildExpression(condition.getSubConditions())); } // 动态拼接前缀 String prefixedField = condition.getPrefix() != null ? condition.getPrefix() + condition.getField() : condition.getField(); // 处理算术表达式或单一条件 if (condition.getArithmeticExpressions() != null && !condition.getArithmeticExpressions().isEmpty()) { for (int j = 0; j < condition.getArithmeticExpressions().size(); j++) { ArithmeticExpression arithmeticExpression = condition.getArithmeticExpressions().get(j); // 如果是第一个操作数，直接添加 if (j > 0 && arithmeticExpression.getOperator() != null) { expressionBuilder.append(" ").append(arithmeticExpression.getOperator()).append(" "); } expressionBuilder.append(arithmeticExpression.getOperand()); } // 添加比较运算符和值 expressionBuilder.append(" ") .append(condition.getOperator()) .append(" ") .append(condition.getIsValueQuoted() ? "'" + String.join(", ", condition.getValue()) + "'" : String.join(", ", condition.getValue())); } else if (condition.getField() != null) { if (condition.getCustomFunction() != null && !condition.getCustomFunction().isEmpty()) { // 使用自定义函数，确保格式为 field operator function(value) expressionBuilder.append(prefixedField) .append(" ") .append(condition.getOperator()) .append(" ") .append(condition.getCustomFunction()) .append("(") .append(condition.getIsValueQuoted() ? "'" + String.join(", ", condition.getValue()) + "'" : String.join(", ", condition.getValue())) .append(")"); } else { // 普通的操作符逻辑 expressionBuilder.append(prefixedField) .append(" ") .append(condition.getOperator()) .append(" ") .append(condition.getIsValueQuoted() ? "'" + String.join(", ", condition.getValue()) + "'" : String.join(", ", condition.getValue())); } } // 如果需要括号，添加右括号 if (condition.isBracketed()) { expressionBuilder.append(")"); } // 添加逻辑操作符 if (i < conditions.size() - 1 && condition.getLogic() != null) { expressionBuilder.append(" ").append(condition.getLogic()).append(" "); } } // 添加逻辑操作符 if (i < conditions.size() - 1) { Condition nextCondition = conditions.get(i + 1); if (nextCondition.getAction() != null) { expressionBuilder.append(")") .append(" { return ") .append(nextCondition.getAction().getTargetType() == Boolean.class ? nextCondition.getAction().getTarget() : "'" + nextCondition.getAction().getTarget() + "'") .append("; }") .append(" elsif ("); } } } String result; if (expressionBuilder.charAt(expressionBuilder.length() - 1) == '(' && expressionBuilder.length() > 8) { result = expressionBuilder.substring(0, expressionBuilder.length() - 8); } else { result = expressionBuilder.toString().trim(); } return result; }
实际运用页面图(并未开放复杂规则配置，前端优化一下即可，后台都可以解析)
前端传的规则实体：
js
代码解读
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{ "id": "rule", "expression": "", "conditions": [ { "field": "", "operator": "", "value": [ "aircraftType", "'NARROW;WIDE'" ], "customFunction": "intersect", "logic": "&&", "prefix": "", "isValueQuoted": false, "bracketed": false, "valueType": "dict", "optionalValue": "AircraftType" }, { "field": "", "operator": "", "value": [ "firstClassVipPaxNum", "'121;33'" ], "customFunction": "intersect", "logic": "&&", "prefix": "", "isValueQuoted": false, "bracketed": false, "valueType": "", "optionalValue": "" }, { "field": "firstClassVipPaxNum", "operator": ">", "value": [ "'1212'" ], "customFunction": "", "logic": "&&", "prefix": "", "isValueQuoted": false, "bracketed": false, "valueType": "", "optionalValue": "" }, { "field": "", "operator": "", "value": [ "airlineIcaoCode", "'A320'" ], "customFunction": "string.endsWith", "logic": "", "prefix": "", "isValueQuoted": false, "bracketed": false, "valueType": "baseAirport", "optionalValue": "airline" } ], "isMontageAction": true, "isDegree": true }
实际转换成的表达式：
js
代码解读
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if (intersect(aircraftType, 'NARROW;WIDE') && intersect(firstClassVipPaxNum, '121;33') && firstClassVipPaxNum > '1212' && string.endsWith(airlineIcaoCode, 'A320')) { return 3; } else { return -1; } 因为最少需要三个参数都命中才可为true，所以匹配度是3（组件里有计算的方法），否则返回 -1，我一个收费项可以配置多个规则，最后返回命中的匹配度最高的规则的计算公式的值。
计算结果（支持批量计算）
总结：
由于开发时间有限，组件的实现可能不够简洁和优雅，但其核心目的是为大家提供一个清晰的思路，帮助大家更好地理解规则引擎的原理及其应用场景。希望通过这个组件，能够启发大家在规则引擎的使用上探索更多可能性。同时，也欢迎大家在此基础上进一步完善和优化，共同打造更加高效、优雅的解决方案。
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