Drools中RETE算法详解

1.相关概念

• Fact（事实）:对象之间及对象属性之间的关系
• Rule（规则）:是由条件和结论构成的推理语句，一般表示为if…Then。一个规则的if部分称为LHS（left-hand-side），then部分称为RHS（right hand side）。
• Module（模式）：就是指IF语句的条件。这里IF条件可能是有几个更小的条件组成的大条件。模式就是指的不能在继续分割下去的最小的原子条件。

2.RETE网络节点类型

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• Root Node：所有对象进入网络的入口，在一个网络中只有一个根节点。借用Rete算法经典的示例：

• 1-input node：可分为ObjectTypeNode, AlphaNode, LeftInputAdapterNode等。

Object Type Node：事实从根节点进入Rete网络后，会立即进入Object Type Node节点。Object Type Node提供了按对象类型过滤对象的能力，通过此类节点可使规则引擎不做额外的工作。Cheese类型的事实进入网络后，只需经过类型为Cheese的Object Type Node之后的节点。如下图

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Alpha Node：Alpha 节点是规则的条件部分的一个模式。通常用于评估字面的条件。如下图，两个Alpha Node 分别评估了Cheese事实的name和strength属性。

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• 2-input node（Beta Node）: 拥有两个输入的节点。Beta Node 节点用于比较两个对象。两个对象可能是相同或不同的类型。Beta Node主要包含Join Node 和 Not Node两种类型。
  Join Node：用作连接（join）操作的节点，相当于数据库的表连接操作。
  NotNode：根据右边输入对左边输入的对象数组进行过滤，两个 NotNode 可以完成‘ exists ’检查。
• Terminal Node：到达一个终端节点，表示单条规则匹配了所有的条件，网络中有多个终端节点。当单条规则中有or时，也会产生多个终端节点。

3.完整示例

• 规则文件

rule1
when
Cheese($cheddar : name == "cheddar" )
$person : Person( favouriteCheese == $cheddar )
then
System.out.println($person.getName() + " likes cheddar" );
end

rule2
when
Cheese( $cheddar : name == "cheddar" )
$person : Person( favouriteCheese != $cheddar )
then
System.out.println($person.getName() + " does not like cheddar" );
end

Rete网络：

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从图上可以看到，编译后的RETE网络中，AlphaNode是共享的，而BetaNode不是共享的。两条规则的BetaNode的不同。然后这两条规则有各自的Terminal Node。

为何RETE算法效率高

RETE算法优于普通代码逻辑

如：Segment，Hotel，ReservedLounge类型的产品分别有10个。按照一般的程序处理逻辑，我们要写三个For循环去处理三类产品的打包操作，计算次数为三类产品数目的笛卡尔积级别的，即：101010 =1000。

而RETE算法采用空间换时间的策略，将中间的计算结果缓存下来（Alpha Memory，Beta Memory）。计算次数为10+10+10（Alpha节点计算次数）加上2次join/projection操作（Beta节点计算次数）。基于内存中的数据做join/projection/selection操作效率很高。

RETE算法的缺点

RETE算法使用了存储区存储已计算的中间结果，以空间换取时间，从而加快系统的速度。然而存储区根据规则的条件于事实的数目成指数级增长，极端情况下会耗尽系统资源。