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arishem

高性能DSL规则引擎 加速业务决策流程

Arishem规则引擎JSON语法性能优化可视化配置Github开源项目

Arishem是一款轻量级高性能DSL规则引擎，由字节跳动客服平台架构组开发。它使用JSON兼容语法，支持可视化规则编辑，执行速度可达微秒级。Arishem提供自定义执行顺序、并发执行、丰富的操作符和内置函数等功能，适合需要快速响应业务决策的场景。其JSON兼容设计使非技术人员也能轻松使用，有效提高业务需求响应速度。

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介绍相关项目

Arishem

Arishem是字节跳动客服平台架构组自研的一款轻量、高性能的DSL规则引擎。它旨在将频繁变更的业务决策从应用程序中分离出来，通过可视化界面灵活编写业务决策，提高业务需求的响应速度。

Arishem采用完全兼容的JSON语法格式定义规则语法，通过组合、嵌套方式灵活表达业务规则。使用Arishem可以轻松地将规则可视化，使不具备编程基础的人员也能快速上手。

Arishem在AST解析生成和规则执行方面进行了一系列优化，使单个复杂规则的执行能在微秒级别完成。

Arishem支持自定义规则执行顺序和并发执行粒度，支持运行时下游数据的并发和预测获取。

Arishem内置了丰富的操作符和函数。

完全兼容JSON语法

Arishem由条件表达式和目的表达式组成，其最大特点是语法完全兼容JSON语法，同时也能完全兼容IDL（如thrift、protobuf等）。在examples部分提供了使用thrift和protobuf定义规则的示例。

Arishem在可视化场景（如规则配置页面）具有显著优势。在字节跳动的客服平台，几十个涉及规则判断的场景都接入了Arishem，并实现了运营可视化规则配置页面。这使得原本需要研发维护的规则配置场景，变成了运营同学也能进行配置维护，极大地解放了研发资源。

非常快速！

在benchmark测试中，执行单个无网络请求的复杂规则仅需微秒级别的时间！当然，没有最好的性能框架，只有最适合的应用场景。

测试环境：

goos: darwin
goarch: amd64
pkg: */arishem/arishem
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz
PASS

测试条件样例，共495个AST节点，包含基本的逻辑操作，如字符串正则、数组遍历、数组交集等：

// 实时数据
{"username":"Andrew","usernames":["Jack","Mike","Andrew"],"news":"Jack hanged out with Mike last weekend.","number1":100,"numbers":["10",99.9,0]}
// 条件表达式
{"OpLogic":"||","ConditionGroups":[{"OpLogic":"&&","Conditions":[{"Operator":"STRING_START_WITH","Lhs":{"VarExpr":"username"},"Rhs":{"Const":{"StrConst":"Banana"}}},{"Operator":"STRING_END_WITH","Lhs":{"VarExpr":"usernames#1"},"Rhs":{"Const":{"StrConst":"A"}}},{"Operator":"STRING_END_WITH","Lhs":{"VarExpr":"usernames#0"},"Rhs":{"Const":{"StrConst":"hahaha"}}},{"Operator":"CONTAIN_REGULAR","Lhs":{"VarExpr":"usernames#0"},"Rhs":{"Const":{"StrConst":"^M.*"}}}]},{"OpLogic":"and","ConditionGroups":[{"OpLogic":"&&","ConditionGroups":[{"OpLogic":"||","Conditions":[{"Operator":"<=","Lhs":{"Const":{"NumConst":100}},"Rhs":{"Const":{"NumConst":10}}},{"Operator":"<=","Lhs":{"Const":{"NumConst":100}},"Rhs":{"Const":{"NumConst":10}}},{"Operator":"<=","Lhs":{"Const":{"NumConst":100}},"Rhs":{"Const":{"NumConst":10}}},{"Operator":"<=","Lhs":{"Const":{"NumConst":100}},"Rhs":{"Const":{"NumConst":10}}},{"Operator":"<","Lhs":{"Const":{"NumConst":100}},"Rhs":{"Const":{"NumConst":10}}}]}]},{"OpLogic":"&&","Conditions":[{"Operator":"LIST_IN","Lhs":{"VarExpr":"number1"},"Rhs":{"ConstList":[{"NumConst":1},{"NumConst":98},{"NumConst":101},{"NumConst":1.32e-3},{"NumConst":12.234},{"NumConst":-1}]}},{"Operator":"!LIST_IN","Lhs":{"VarExpr":"numbers#0"},"Rhs":{"ConstList":[{"NumConst":1},{"NumConst":99},{"NumConst":999},{"NumConst":1.32e-3},{"NumConst":10},{"NumConst":-1}]}},{"Operator":"LIST_CONTAINS","Lhs":{"VarExpr":"numbers"},"Rhs":{"MathExpr":{"OpMath":"+","ParamList":[{"Const":{"NumConst":6}},{"Const":{"StrConst":"5"}}]}}},{"Operator":"LIST_RETAIN","Lhs":{"VarExpr":"numbers"},"Rhs":{"MathExpr":{"OpMath":"+","ParamList":[{"Const":{"NumConst":6}},{"Const":{"StrConst":"5"}}]}}},{"Operator":"LIST_RETAIN","Lhs":{"VarExpr":"numbers"},"Rhs":{"ConstList":[{"StrConst":"-1"},{"BoolConst":true},{"NumConst":-3.1415926}]}},{"Operator":"!LIST_RETAIN","Lhs":{"VarExpr":"numbers"},"Rhs":{"ConstList":[{"StrConst":"-1"},{"BoolConst":true},{"NumConst":-3.1415926}]}}]}]},{"OpLogic":"&&","Conditions":[{"Operator":"==","Lhs":{"Const":{"NumConst":1}},"Rhs":{"Const":{"NumConst":1}}}]}]}
// 目的表达式
{"ActionName":"Greeting2","ParamMap":{"UserAge":{"VarExpr":"user.age"},"TempUsername":{"VarExpr":"user.name"}}}

运行结果：平均不到30微秒

goos: darwin
goarch: amd64
pkg: */arishem/arishem
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz

BenchmarkSingleComplexRule-12     205094             28959 ns/op            2227 B/op         69 allocs/op
BenchmarkSingleComplexRule-12     208012             28637 ns/op            2226 B/op         69 allocs/op
BenchmarkSingleComplexRule-12     207696             28614 ns/op            2226 B/op         69 allocs/op
PASS

快速开始

请使用v1.0.9及以上版本

go get github.com/bytedance/arishem@{version}

使用前必须先调用Initialize方法，否则执行将导致Arishem执行异常。通常情况下使用默认配置即可，该操作应在init方法中进行。

func init() {
    arishem.Initialize(arishem.DefaultConfiguration())
}

func main() {
    condition := `
    {
        "OpLogic": "&&",
        "Conditions": [
            {
                "Operator": "==",
                "Lhs": {
                    "Const": {
                        "NumConst": 1
                    }
                },
                "Rhs": {
                    "Const": {
                        "NumConst": 1
                    }
                }
            }
        ]
    }
    `
    pass, err := arishem.JudgeCondition(condition)
    if err != nil {
        // 处理错误
        // ...
        println(err.Error())
    }
    if pass {
        // 业务代码
        // ...
        println("条件通过！")
    }
}

输出结果:

条件通过！
  • 在规则中通过关键字VarExpr获取实时数据进行判断
func main() {
    condition := `
    {
        "OpLogic": "&&",
        "Conditions": [
            {
                "Operator": ">",
                "Lhs": {
                    "VarExpr": "user.age"
                },
                "Rhs": {
                    "VarExpr": "user_ages#1"
                }
            }
        ]
    }
    `
    pass, err := arishem.JudgeConditionWithFactMeta(condition, `
    {
        "user": {
            "name": "KJ",
            "age": 24
        },
        "user_ages": [
            15,
            20,
            32
        ]
    }
    `)
    if err != nil {
        // 处理错误
        return
    }
    if pass {
        println("KJ的年龄大于20岁！")
    }
}
  • 创建一个规则并进行判断，输出规则目的
func main() {
    condition := `
{
    "OpLogic": "&&",
    "Conditions": [
        {
            "Operator": ">=",
            "Lhs": {
                "VarExpr": "user.age"
            },
            "Rhs": {
                "VarExpr": "user_ages#1"
            }
        }
    ]
}
`
    // 创建一个表达式目的
    aim := `
{
    "Const": {
        "StrConst": "规则通过！"
    }
}
`
    rule, err := arishem.NewNoPriorityRule("rule1", condition, aim)
    if err != nil {
        // 处理错误
        return
    }
    dc, err := arishem.DataContext(`
{
    "user": {
        "name": "KJ",
        "age": 24
    },
    "user_ages": [
        20,
        18,
        32
    ]
}
`)
    if err != nil {
        // 处理错误
        return
    }
    rr := arishem.ExecuteSingleRule(rule, dc)
    if rr.Passed() {
        fmt.Printf("%s 通过，输出=>%s", rr.Identifier(), rr.Aim().AsExpr())
    }
}

输出结果

规则通过！

或者通过内置的builder函数来构建条件表达式和目的表达式

func main() {
    condGroup := arishem.NewConditionsCondGroup(arishem.OpLogicAnd)
    cond1 := arishem.NewCondition(operator.Equal)
    cond1.Lhs = arishem.NewConstExpr(arishem.NewNumConst(1.0))
    cond1.Rhs = arishem.NewConstExpr(arishem.NewNumConst(1.0))
    condGroup.AddConditions(cond1)
    expr, _ := condGroup.Build()
    println(expr)
}

输出结果

{"OpLogic":"&&","Conditions":[{"Operator":"==","Lhs":{"Const":{"NumConst":1}},"Rhs":{"Const":{"NumConst":1}}}]}

更多使用方式请参考详细文档

可自定义的规则优先级定义和执行顺序

Arishem的另一个强大功能是支持灵活多变的规则执行顺序。Arishem支持优先级规则执行、非优先级规则执行以及优先级和非优先级混合执行。你甚至可以通过自实现Arishem规则接口，实现动态的优先级计算。相关使用方式请参考详细文档

丰富的操作符支持和内置函数

arishem支持多达20多种操作符，包括常用的值判断、数组判断，字符串判断等，并且arishem的另一个特性就是强大的类型自动转换功能。 在进行判断时，如果左值和右值的类型不一致，arishem将尝试进行类型统一，在进行类型转换时，以右值的类型为标准进行转换。 更多使用方式请参考详细文档

arishem内部集成了一些常见的功能函数，包括日期、数组、map和字符串函数，并且支持将自定义函数注册到arishem中使用！使用函数表达式来调用这些函数。

支持网络数据的并发访问和预取

arishem将实时获取的网络数据定义为一个feature（特征）。arishem在执行规则时通过分批的方式进行规则运算，因此在获取feature时也是按批次进行的。在使用涉及网络数据的场景中，使用FeatureExpr关键字来使用，并实现feature的获取方法。

{
  ...
  "FeatureExpr": {
    // user是特征名称，username是字段路径
    "FeaturePath": "user.username"
  }
}

type MyFeatureFetcher struct{}

...

func (m *MyFeatureFetcher) FetchFeature(feat typedef.FeatureParam, dc typedef.DataCtx) (typedef.MetaType, error) {
    println("准备获取特征=>%s", feat.FeatureName())
    // 在此处编写你的代码
    return nil, nil
}

func init() {
    arishem.Initialize(
        arishem.DefaultConfiguration(),
        arishem.WithFeatureFetcherFactory(func() typedef.FeatureFetcher {
            return &MyFeatureFetcher{}
        }),
    )
}

每个feature的获取都在一个异步协程中执行，因此你可以无顾虑地进行网络IO访问。更多使用方式请参考详细文档。

灵活的自定义配置和监听回调

arishem支持多项自定义配置，包括规则运算时的缓存实现、批大小的计算方式以及无优先级的最大并发数量等。

在规则运算场景下，我们小组面临最多的问题是排查规则为什么通过/没通过？规则运算过程是否有错误？feature获取的具体过程是怎样的，究竟是哪个数据没有获取到？ 因此，感知规则运算的具体过程非常必要，这将为后续排查规则命中详情提供基础能力支持。

arishem支持规则匹配过程中的条件回调和错误回调，并且FeatureFetcher也必须实现observable方法，以便让arishem内部将feature fetch的过程通知给每一个已注册的观察者。

// MyObserver实现了VisitObserver和FeatureFetchObserver接口
type MyObserver {}

func (m *MyObserver) OnFeatureFetchStart(feat typedef.FeatureParam) {}

func (m *MyObserver) OnFeatureFetchEnd(featureHash string, featureValue typedef.MetaType, err error) {}

func (m *MyObserver) OnJudgeNodeVisitEnd(info typedef.JudgeNode, vt typedef.VisitTarget) {}

func (m *MyObserver) OnVisitError(node, errMsg string, vt typedef.VisitTarget) {}

func main() {
    arishem.ExecuteSingleRule(rule, dataCtx, WithVisitObserver(myObserver), WithFetchObserver(myObserver))
}

有关自定义配置和监听回调的更多使用方式，请参考详细文档。

开源许可

Arishem 基于Apache License 2.0 许可证。

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