ทดลอง Implement Business Rule ด้วย Drools

โดยปกติเวลาเรา implement business logic เรามัก
จะเขียน code ลงไปตรงๆ โดยใช้พวก control statement เป็นหลัก (พวก if statement)
ถ้าเป็นโปรแกรมที่มี bussiness logic ซับซ้อน ก็คงจะต้อง
เคยปวดหัวกับ if block อันมหาศาล โปรแกรมพวกนี้
ส่วนใหญ่จะเกี่ยวกับเงินๆทองๆ เช่น Module Doctor Fee (พวกหมอในโรงพยาบาลเอกชน
จะมีวิธีการคำนวณเงินที่ซับซ้อนมาก) หรือ Module การคำนวณเงินลงทะเบียนของนักศึกษา

ในโปรแกรมใหญ่ๆ ที่อยู่บน Mainframe มีอยู่จำนวนหนึ่งที่
นิยม implement business logic ด้วย Rule Engine
ถามว่าช่วยลดความซับซ้อนได้แค่ไหน
อันนี้ตอบไม่ได้เหมือนกัน เพราะยังไม่เคยลองเลย
แต่เท่าที่ดู ในกรณีที่มี Rule เยอะมาก ปัญหาที่เกิดก็คือ
Rule จะเกิด conflict กันได้ง่าย
ต้องมี Debugger หรือ Test Case ดีๆ ไว้ช่วย

ในส่วนของ Java ผมสนใจ Rule Engine อยู่หลายตัวเหมือนกัน
ช่วงนี้ได้ลองใช้ Drools ดู ก็พบว่าเข้าท่าดีเหมือนกัน
ตัว Drools เองใช้ Charles Forgy's Rete algorithm
ลองมาดูตัวอย่างการ Implement กันดู

สมมติว่าเราจะใช้ Rule Engine ในส่วนของการ คำนวณ Discount
ของ Sale Order
เริ่มด้วยการ define Domain ก่อน ทำง่ายๆดังนี้



ส่วน business rule ที่จะ implement มีดังนี้

• ลูกค้าทุกคนที่ซื้อของ ในเบื้องต้นจะได้ส่วนลด 5 %
  
• กรณีที่เป็นลูกค้าภาคเหนือ จะให้ส่วนลด 7 % แทน
  
• กรณีที่ซื้อสินค้าเกิน 1500 บาท และซื้อเป็นเงินสด จะให้ส่วนลด 10 %
  
• สินค้า "a-1" จะไม่มีส่วนลด (ไม่เอายอดไปคำนวณในส่วนลดรวม)
  

Drools ให้เรากำหนด Rule ผ่านทาง xml file
โดยรูปแบบของ file เป็นดังนี้

<?xml version="1.0"?>
<rule-set name="BusinessRulesSample"
  xmlns="http://drools.org/rules"
  xmlns:java="http://drools.org/semantics/java"
  xmlns:xs
    ="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xs:schemaLocation
    ="http://drools.org/rules rules.xsd
  http://drools.org/semantics/java java.xsd">
  <!-- Import the Java Objects that we refer 
                          to in our rules --> 
  <java:import>
      pok.test.Order
  </java:import>
  
  
  <!-- Rule -->
  
</rule-set>

กฎข้อที่ 1 "ลูกค้าทุกคนที่ซื้อของ ในเบื้องต้นจะได้ส่วนลด 5 %"
เขียนได้ดังนี้

  <rule name="ในเบื้องต้น ลูกค้าทุกคนได้ส่วนลด 5 %" salience="100">
    <parameter identifier="order">
        <class>pok.test.Order</class>
    </parameter>      
    <java:condition>
        1 == 1
    </java:condition>
    <java:consequence>
        order.setPercentDiscount(5.0);
    </java:consequence>       
  </rule>   
</rule-set>

กฎข้อที่ 2 "กรณีที่เป็นลูกค้าภาคเหนือ จะให้ส่วนลด 7 %"

  <rule name="ลูกค้าภาคเหนือได้ส่วนลด 7 %" salience="20">
    <parameter identifier="customer">
        <class>pok.test.Customer</class>
    </parameter>
    <parameter identifier="order">
        <class>pok.test.Order</class>
    </parameter>    
    <java:condition>
        customer.getRegion() == Customer.NORTH
    </java:condition>
    <java:condition>
        order.getCustomer() == customer
    </java:condition> 
    <java:consequence>
        order.setPercentDiscount(7.0);
    </java:consequence>
  </rule>

กฎข้อที่ 3 "กรณีที่ซื้อสินค้าเกิน 1500 บาท และซื้อเป็นเงินสด จะให้ส่วนลด 10 %"

  <rule name="สังซื้อมากกว่า 1500 บาท และเป็นเงินสด ได้ส่วนลด 10 %" salience="10
">
    <parameter identifier="order">
        <class>pok.test.Order</class>
    </parameter>
    <java:condition>
        order.getAmount() > 1500.0 
    </java:condition>  
    <java:condition>
        order.getPayType() == Order.CASH
    </java:condition>
    <java:consequence>
        order.setPercentDiscount(10.0);
    </java:consequence>
  </rule>   

กฎข้อที่ 4 "สินค้า "a-1" จะไม่มีส่วนลด"

  <rule name="สินค้า p-1 จะไม่ให้ส่วนลด" salience="0">
    <parameter identifier="item">
        <class>pok.test.OrderItem</class>   
    </parameter>
    <java:condition>
        item.getProduct().getProductCode().equals("p-1")
    </java:condition>
    <java:consequence>
        item.setIncludeInTotalDiscount(false);
    </java:consequence>
  </rule>   

ในการ run จะเขียน code ดังนี้

    RuleBase businessRules = RuleBaseLoader.loadFromUrl(BusinessLayer.class
                .getResource("DiscountRules.xml"));
    WorkingMemory workingMemory = businessRules.newWorkingMemory();
    // Small ruleset, OK to add a debug listener
    workingMemory.addEventListener(new DebugWorkingMemoryEventListener());

    workingMemory.assertObject(order);
    workingMemory.assertObject(order.getCustomer());
    for (Iterator iter = order.getItems().iterator(); iter.hasNext();) {
        OrderItem item = (OrderItem) iter.next();
        workingMemory.assertObject(item);
    }
    workingMemory.fireAllRules();
        
    // Test Result
    System.out.println("Discount = " +  order.getPercentDiscount());
    for (Iterator iter = order.getItems().iterator(); iter.hasNext();) {
        OrderItem item = (OrderItem) iter.next();
        if (! item.isIncludeInTotalDiscount()) {
            System.out.println("\titem:" +item.getProduct().getProductCode() + "
is no discount");
        }
    }

จะเห็นว่าขั้นแรก เราต้อง load Rule จาก xml file ก่อน
จากนั้นก็ทำการ initialize Working Memory ขึ้นมา
ส่วน DebugListener ที่ใส่เข้าไป ก็เพื่อจะให้ Drools dump debug information
ออกมาให้เราดู
จากนั้นก็เป็นการ assert Fact เข้าไป
สุดท้ายก็สั่ง fireAllRules เพื่อให้ Rule Engine เริ่มคำนวณผลลัพท์

ข้อที่ต้องระวัง ก็คือ Conflict ของ Rule
อย่างในตัวอย่างของเรา สมมติให้ Data ที่จะทดสอบมี nature ดังนี้

• customer อยู่ในภาคเหนือ
  
• ซื้อของ 7000 บาท เป็นเงินสด
  

ถ้าดูที่ Rule ที่เรากำหนดขึ้นมา จะเห็นว่า
Conflict จะเกิดได้ที่ rule ข้อ 2 กับ ข้อ 3
โดยข้อ 2 จะให้ส่วนลด 7 % ส่วนข้อ 3 จะให้ส่วนลด 10 %
การ solve สามารถทำได้หลายวิธี
ในกรณีของเรา เราใช้การกำหนด salience เข้ามาช่วย
โดยให้ rule ข้อ 2 มี saliance = 20 ส่วนข้อ 3 = 10
ดังนั้น Drools จะตัดสินให้ข้อ 3 ชนะ (ค่าน้อยๆมันทำทีหลัง เลยชนะ)

เท่าที่ลองทดสอบดูในประเด็นเรื่อง performance
พบว่าขั้นที่กินเวลามากสุดก็คือตอนที่เรา load xml file
ใน case ที่ทดสอบดู พบว่า

• load xml -> ~1800 millisec
  
• assert -> ~76 millisec
  
• fireRule -> ~5 millisec
  

ไว้คราวหน้าจะลอง integrate เข้ากับ Spring ดู

อ่านเพิ่มเติม

• Give Your Business Logic a Framework with Drools