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Rule engine

fastbeeAbout 7 min

规则引擎包含场景联动和规则脚本，由场景表/脚本表/场景脚本表和场景设备表组成。场景表存储场景基本信息和规则链，脚本表存储脚本信息和脚本数据，场景脚本记录触发器和执行动作和脚本表对应，场景设备表记录场景关联的所有设备和产品。

场景联动

一、场景规则链：

规则数据示例：
IF(AND(T1,T2,T3),THEN(A1,A2,A3))
IF(OR(T1,T2,T3),WHEN(A1,A2,A3))

说明：
AND OR 中必须包含两个以上组件
NOT 只能包含一个触发器
THEN 串行，顺序执行
WHEN 并行，同时执行

二、场景脚本格式：

String json ={
 "cond": 3,
 "delay": 3,
 "deviceNums": "D1ELV3A5TOJS",
 "id": "temperature",
 "operator": "between",
 "productId": 41,
 "purpose": 2,
 "sceneId": 63,
 "scriptId": "T1754931118680969216",
 "silent": 1,
 "source": 1,
 "type": 1,
 "value": "10-50"
};
sceneContext.process(json);

关键字段说明：

  1. source： 1=设备触发 3=产品触发 4=告警
  2. type： 1=属性， 2=功能，3=事件，4=设备升级，5=设备上线，6=设备下线
  3. delay： 延时，例如等于1表示延时1秒执行，不存储的定时任务
  4. silent： 静默时间，例如等于1表示静默一分钟，设备一分钟内只会上报第一次的执行动作（包含告警），使用redis存储。
  5. purpose：脚本用途，1=数据流（上报/下发），2=触发器，3=执行动作
  6. cond：触发条件，1=任意条件，2=所有条件，3=不满足
  7. operator：操作符，大于/等于/小于/包含/不包含/在...之间等
  8. scriptId：脚本ID，系统生成D开头为数据流，T开头为触发器，A开头为执行动作

三、场景脚本对象

分为触发器对象和执行动作对象，执行动作必填字段少于触发器。执行动作中的物模型不包含只读和监测数据。

触发器所需字段:
productId: 0,
productName: '',
deviceCount: 0,
deviceNums: [],
source: 1,            // 触发源，1=设备，2=定时，3=产品
type: 1,              // 类型，1=属性， 2=功能，3=事件，4=设备升级，5=设备上线，6=设备下线 
parentId: '',         // 物模父级id
parentName: '',
parentModel: null,    // 父级物模型，除对象类型和对象数组类型外的普通类型，父级物模型与物模型相同
model: null,          // 物模型
operator: '=',
id: '',
name: '',
value: '',            // between操作符时，值=值A-值B
valueA: '',
valueB: '',
arrayIndex: '',       // 索引，数组才有
arrayIndexName: '',
isAdvance: 0,         // 自定义CRON
cronExpression: '',   // cron表达式
timerTimeValue: '',   // 时间
timerWeekValue: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7],  // 星期

执行动作所需字段:
productId: 0,
productName: '',
deviceCount: 0,
deviceNums: [],
source: 4,           // 1=设备，3=产品，4=告警
type: 2,             // 类型
parentId: '',        // 物模父级id
parentName: '',
parentModel: null,   // 父级物模型，除对象类型和对象数组类型外的普通类型，父级物模型与物模型相同
model: null,         // 物模型
id: '',
name: '',
value: '',
arrayIndex: '',      // 索引，数组才有
arrayIndexName: '',

规则脚本

一、脚本语言

平台脚本语言目前使用Groovy，语法跟Java类似，差异如下：

GroovyJava
编译为JVM字节码，兼容Java平台在JDK上开发并在JVM上运行
用作编程和脚本语言用作编程和面向对象的语言
默认访问修饰符 public默认访问修饰符包
为类成员自动生成 getter 和 setter需要为字段提供 getter 和 setter 方法，特别是如果遵循 Java Beans命名约定
分号是可选的分号是强制性的
默认导入常用包默认只导入Java.lang.* 包
一切都是对象并且仅使用对象，因此没有自动装箱或拆箱的概念具有原始数据类型和包装类来隐式或显式执行装箱和拆箱
不需要任何 main 方法或方法的入口点来运行类或任何程序需要类内部的 main 方法来运行程序

二、消息转发

文档将从下述步骤简单介绍消息转发过程：

  1. 消息转发上下文执行方法：脚本执行后端代码定义的方法类
  2. 执行规则引擎方法类： 调用脚本执行类
  3. 前端展示配置，脚本定义
  4. 平台使用脚本的示例，用法
1.消息转发上下文执行方法(可选)

@ScriptBean("msgContextService") 定义该类可以在上下文使用，使用方法是 msgContextService.porcess()

/*
 * 规则引擎上下文执行方法
 * @author gsb
 */
@Component
@Slf4j
@ScriptBean("msgContextService")
public class MsgContextService {

    private final RedisCache redisCache;

    public MsgContextService(RedisCache redisCache){
        this.redisCache = redisCache;
    }

    private void process(String serialNumber){
        //执行的业务逻辑
    }

}
2.执行规则引擎方法类

先根据设备编号获取到 产品ID、协议编号等信息，并缓存到redis，然后根据产品ID，等信息查询 iot_scripe表中是否存在要执行的脚本，如果有，则执行脚本。类定义如下：

/**
 * 执行规则引擎
 * @author gsb
 */
@Component
@Slf4j
public class RuleProcess {
    @Resource
    private FlowExecutor flowExecutor;
    @Resource
    private IScriptService scriptService;
    @Resource
    private RedisCache redisCache;
    @Resource
    private IProductService productService;
}

执行引擎脚本方法：

/**
 * 规则引擎脚本处理
 * @param topic
 * @param payload
 * @param event   1=设备上报 2=平台下发 3=设备上线 4=设备下线 （其他可以增加设备完成主题订阅之类）
 * @return
 */
public MsgContext processRuleScript(String serialNumber, int event, String topic, String payload) {
    ProductCode productCode = getDeviceDetail(serialNumber);
    if (Objects.isNull(productCode)){
        return null;
    }
    // 查询数据流脚本组件
    ScriptCondition scriptCondition = new ScriptCondition();
    scriptCondition.setProductId(productCode.getProductId());
    scriptCondition.setScriptEvent(event);    // 事件 1=设备上报 2=平台下发 3=设备上线 4=设备下线
    scriptCondition.setScriptPurpose(1);  // 脚本用途：数据流=1
    String[] scriptIds = scriptService.selectRuleScriptIdArray(scriptCondition);
    MsgContext context = new MsgContext(topic, payload, serialNumber, productCode.getProductId(), productCode.getProtocolCode());
    //如果查询不到脚本，则认为是不用处理
    if (Objects.isNull(scriptIds) || scriptIds.length == 0) {
        return null;
    }
    // 动态构造Chain和EL表达式
    String el = String.join(",", scriptIds); // THEN（a,b,c,d）
    LiteFlowChainELBuilder.createChain().setChainName("dataChain").setEL("THEN(" + el + ")").build();
    // 执行规则脚本
    LiteflowResponse response = flowExecutor.execute2Resp("dataChain", null, context);
    if (!response.isSuccess()) {
        log.error("规则脚本执行发生错误：" + response.getMessage());
    }
    return context;
}

获取产品ID，协议编号等信息方法

/**
 * 查询产品id,协议编号，缓存到redis,后续查询协议的地方替换数据库查询
 *
 * @param serialNumber
 */
public ProductCode getDeviceDetail(String serialNumber) {
    ProductCode productCode;
    String cacheKey = RedisKeyBuilder.buildDeviceMsgCacheKey(serialNumber);
    if (redisCache.containsKey(cacheKey)) {
        Object cacheObject = redisCache.getCacheObject(cacheKey);
        return JSON.parseObject(cacheObject.toString(), ProductCode.class);
    }
    productCode = productService.getProtocolBySerialNumber(serialNumber);
    String jsonString = JSON.toJSONString(productCode);
    redisCache.setCacheObject(cacheKey, jsonString);
    return productCode;
}
3. 前端配置页面如下:
5.平台使用脚本的示例，用法

设备上报：设备上报是指设备端上报数据到云端，设备端定义的数据或者topic都可能跟系统有差别，通过消息转发可以调整主题名称和消息内容，适配到设备的主题和内容。我们看看当前平台调用设备上报执行脚本的地方：

  • 使用emqx作为MQTT服务器时, 在MQTT客户端桥接消息的回调方法类(MqttService)中调用
/**
 * 消息回调方法
 * @param topic       主题
 * @param mqttMessage 消息体
 */
public void subscribeCallback(String topic, MqttMessage mqttMessage) {

    String message = new String(mqttMessage.getPayload());
    
    //..此处省略代码../
    
    //这里默认设备编号长度超过9位
    String[] split = topic.split("/");
    String clientId = Arrays.stream(split).filter(imei -> imei.length() > 9).findFirst().get();
    // 规则引擎脚本处理,完成后返回结果
    MsgContext context = ruleProcess.processRuleScript(clientId,1, topic, message);
    if (!Objects.isNull(context)){
        topic   = context.getTopic();
        message = context.getPayload();
    }
  • 使用netty-MQTT作为MQTT服务器时，在类MqttPublish中sendToMQ调用
/**
 * 消息推送
 * @param message 推送消息
 */
@SneakyThrows
public void sendToMQ(MqttPublishMessage message,String clientId) {
    /*获取topic*/
    String topicName = message.variableHeader().topicName();
    byte[] source = ByteBufUtil.getBytes(message.content());
    
    //..此处省略代码../
        
    // 规则引擎脚本处理,完成后返回结果
    MsgContext context = ruleProcess.processRuleScript(clientId,1, topicName, new String(source));
    if (!Objects.isNull(context)){
        reportBo.setTopicName(context.getTopic());
        reportBo.setData(context.getPayload().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    }

    //..此处省略代码../

}

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