update workflows (#98)
[reguloj.git] / README.md
blobed3ea24f082dc81fc823371427e6d88f2dd44f22
1 <!--
2 SPDX-FileCopyrightText: The reguloj Authors
3 SPDX-License-Identifier: 0BSD
4  -->
6 # reguloj [![Chat](https://img.shields.io/badge/matrix-%23talk.metio:matrix.org-brightgreen.svg?style=social&label=Matrix)](https://matrix.to/#/#talk.metio:matrix.org)
8 `reguloj` is a small and lightweight Java rule engine.
10 ## Usage
12 ### Creating rule engines
14 A rule engine evaluates a set of rules in a specific context. The `RuleEngine` interface offers 3 factory methods to build rule engines:
16 ```java
17 // All rules will be evaluated indefinitely until no further rule fires.
18 RuleEngine<CONTEXT> chained = RuleEngine.chained();
20 // All rules will be evaluated, but only a maximum number of 5 times.
21 RuleEngine<CONTEXT> limited = RuleEngine.limited(5);
23 // Evaluates all rules, stops after the first one that fires.
24 RuleEngine<CONTEXT> firstWins = RuleEngine.firstWins();
25 ```
27 All provided rule engines are thread-safe and can be used as often as you like. If custom inference behavior is required, subclass `AbstractRuleEngine` and implement the `infer()` method. The following code example shows how to work with rule engines:
29 ```java
30 // setup - more details later
31 RuleEngine<CONTEXT> engine = ...;
32 Collection<Rule<CONTEXT>> rules = ...;
33 CONTEXT context = ...;
35 // true if at least one rule can fired.
36 engine.analyze(rules, context);
38 // perform conclusions of those rules that fired.
39 engine.infer(rules, context);
40 ```
42 Note that the order of the collection dictates the evaluation order of your rules - if order does matter, use `List` rather than `Set` as a `Collection` implementation.
44 ### Creating rules
46 A [rule](https://github.com/metio/reguloj/blob/main/src/main/java/wtf/metio/reguloj/Rule.java) runs in a given context. Additionally, it can be checked whether a rule fires in a given context.
48 Either implement the `Rule` interface yourself and or use the supplied rule implementation and builder. A standard rule is composed of a `java.util.function.Predicate` and `java.util.function.Consumer`. Both interfaces require you to implement only a single method and do not restrict you in any way. Complex rules can be created by grouping or chaining predicates/consumers together with the help of several utility methods. The following example creates a rule composed of 2 predicates and 2 consumers:
50 ```java
51 Rule<CONTEXT> rule = Rule.when(predicate1.and(predicate2))
52                 .then(consumer1.andThen(consumer2));
54 // true if the rule would fire in the given context, e.g. the above predicate is true.
55 rule.fires(context);
57 // runs (applies) the rule in the given context
58 rule.run(context);
59 ```
61 Using Java 8 lambdas is possible as well, however be aware that some additional type information is required in this case:
63 ```java
64 Rule<CONTEXT> rule = Rule.<CONTEXT>when(context -> context.check())
65                 .then(context -> context.action())
67 Rule<CONTEXT> rule = Rule.when((CONTEXT context) -> context.check())
68                 .then(context -> context.action())
69 ```
71 In case you want to create a `Rule` that always fires/runs, use the following shortcut:
73 ```java
74 // using predefined consumer
75 Rule<CONTEXT> rule = Rule.always(consumer1.andThen(consumer2));
77 // using lambda
78 Rule<CONTEXT> rule = Rule.always((CONTEXT context) -> context.action())
79 ```
81 Note that custom implementations of the `Rule` interface don't necessary have to use the `java.util.function` package and are free to choose how their implementation looks like.
83 ### Creating an inference context
85 An inference [context](https://github.com/metio/reguloj/blob/main/src/main/java/wtf/metio/reguloj/Context.java) contains information needed by predicates and/or consumers. This project supplies a simple implementation of the Context interface called `SimpleContext` which just wraps a given topic. The `AbstractContext` class can be used to create subclasses in case your rules need extra information. The API acknowledges this by using `<CONTEXT extends Context<?>>` as type parameter for all methods which expect a Context, thus allowing all context implementations to be used. See item 28 in Effective Java for more details.
87 ```java
88 CONTEXT context = Context.of("some object");
89 ```
91 ## Example Use Case
93 The [wtf.metio.regoluj.shoppingcart](https://github.com/metio/reguloj/tree/main/src/test/java/wtf/metio/reguloj/shoppingcart) package contains [tests](https://github.com/metio/reguloj/blob/main/src/test/java/wtf/metio/reguloj/shoppingcart/ShoppingCartTest.java) for an example use case revolving around shopping carts, products, and their prices. It works as follows:
95 We have a custom `Context` implementation in the form of [wtf.metio.regoluj.shoppingcart.Cart](https://github.com/metio/reguloj/blob/main/src/test/java/wtf/metio/reguloj/shoppingcart/Cart.java) that holds a list of products, and a matching list of prices for those products. The list of products is its main topic. Various `Rules` are used to calculate the price per product in the shopping cart. Written as a `record`, the `Cart` could look like this:
97 ```java
98 public record Cart(List<Product> topic, List<Price> prices) implements Context<List<Product>> {
103 As you can see, one of the `record` parameters must be named `topic` and use the type of the context in order to correctly implement the method contract of `Context`. Similar, a `Product` and `Price` could look like this:
105 ```java
106 public record Product(String name) {
110 public record Price(Product product, int price) {
115 The initial state of a card contains just the products without any previously calculated prices in this example:
117 ```java
118 final Cart singleProductCart = new Cart(List.of(TEST_PRODUCT), new ArrayList<>());
119 final Cart multiProductCart = new Cart(List.of(TEST_PRODUCT, TEST_PRODUCT), new ArrayList<>());
122 The constant `TEST_PRODUCT` is just some example data that represents objects of your actual business domain: `Product TEST_PRODUCT = new Product("xPhone 37");`.
124 ### Using RuleEngine#firstWins
126 ```java
127 RuleEngine<Cart> ruleEngine = RuleEngine.firstWins();
130 While using a first-wins `RuleEngine`, our `Rules`s could look like this:
132 ```java
133 final var standardPrice = Rule
134     .when((Cart cart) -> true) // always fires thus can be used as a fallback
135     .then(cart -> cart.prices().add(new Price(TEST_PRODUCT, 100)));
136 final var reducedPrice = Rule
137     .when((Cart cart) -> cart.topic().size() > 1) // only fires for multiple products
138     .then(cart -> cart.prices().add(new Price(TEST_PRODUCT, 75 * cart.topic().size())));
141 As you can see, we kept the implementation of the rules rather simple, in order to keep the example focused on the `reguloj` related classes. In a real world project, you don't want to specify a constant price for a single product, but rather use some database lookup or similar technique to calculate prices more dynamically. Since we need both a `Context` and a `Collection` of rules, we combine the above into a `List` with:
143 ```java
144 Collection<Rule<Cart>> rules = List.of(reducedPrice, standardPrice);
147 The order is important here - we first test if we can apply the reduced priced, and only apply the full price as a fallback. In order to infer a price for our shopping carts, combine `Rules` and `Context` (carts) using the previously built `RuleEngine` as the following example shows:
149 ```java
150 ruleEngine.infer(rules, singleProductCart);
151 ruleEngine.infer(rules, multiProductCart);
154 Since the above rules will only ever add one price, we can check whether everything works as expected like this:
156 ```java
157 Assertions.assertEquals(100, singleProductCart.prices().get(0).price())
158 Assertions.assertEquals(150, multiProductCart.prices().get(0).price())
161 ### Using RuleEngine#limited
163 ```java
164 RuleEngine<Cart> ruleEngine = RuleEngine.limited(1);
167 While using a limited `RuleEngine`, our `Rules`s could look like this:
169 ```java
170 final var standardPrice = Rule
171     .when((Cart cart) -> cart.topic().size() == 1) // fires for single products
172     .then(cart -> cart.prices().add(new Price(TEST_PRODUCT, 100)));
173 final var reducedPrice = Rule
174     .when((Cart cart) -> cart.topic().size() > 1) // fires for multiple products
175     .then(cart -> cart.prices().add(new Price(TEST_PRODUCT, 75 * cart.topic().size())));
178 The difference here is that the first rule only fires for carts that contain a single product (remember the topic of a cart is a list of products) since a limited `RuleEngine` will try ever rule a limited number of times and thus it won't stop after some rule fired as in the first example. Note that this implementation would have worked in the first example as well, however the first example would not work with a limited `RuleEngine`. The implementation for the second rule is exactly the same as the first example.
180 ```java
181 Collection<Rule<Cart>> rules = Set.of(standardPrice, reducedPrice);
184 Since the order in which rules are fired does not matter, we can use a `Set` rather than  `List`. In case you are planning on creating rules dynamically based on some external data, like XML, YAML, a database, or your neighbours dog, make sure to be a specific as possible in your predicates in order to make your rules as widely usable as possible.
186 ```java
187 ruleEngine.infer(rules, singleProductCart);
188 ruleEngine.infer(rules, multiProductCart);
190 Assertions.assertEquals(100, singleProductCart.prices().get(0).price())
191 Assertions.assertEquals(150, multiProductCart.prices().get(0).price())
194 Running the inference process is exactly the same no matter which `RuleEngine` you picked or how you `Rule`s are implemented.
196 ### Using RuleEngine#chained
198 ```java
199 RuleEngine<Cart> ruleEngine = RuleEngine.chained();
202 While using a chained `RuleEngine`, our `Rules`s could look like this:
204 ```java
205 final var standardPrice = Rule
206         .when((Cart cart) -> cart.topic().size() == 1 && cart.prices().size() == 0)
207         .then(cart -> cart.prices().add(new Price(TEST_PRODUCT, 100)));
208 final var reducedPrice = Rule
209         .when((Cart cart) -> cart.topic().size() > 1 && cart.prices().size() == 0)
210         .then(cart -> cart.prices().add(new Price(TEST_PRODUCT, 75 * cart.topic().size())));
213 Since chained `RuleEngine`s will run all `Rule`s as often as they fire, we need an extra terminal condition to stop re-firing our rules. Since we are only calculating the price of a single product, we can always stop firing our `Rule`s in case there is already a price in our cart.
215 ```java
216 Collection<Rule<Cart>> rules = Set.of(standardPrice, reducedPrice);
219 Again, the order of our rules do not matter, thus we are using a `Set`.
221 ```java
222 ruleEngine.infer(rules, singleProductCart);
223 ruleEngine.infer(rules, multiProductCart);
225 Assertions.assertEquals(100, singleProductCart.prices().get(0).price())
226 Assertions.assertEquals(150, multiProductCart.prices().get(0).price())
229 Getting a final price for our carts is exactly the same again.
231 ## Integration
233 ```xml
234 <dependency>
235   <groupId>wtf.metio.reguloj</groupId>
236   <artifactId>reguloj</artifactId>
237   <version>${version.reguloj}</version>
238 </dependency>
241 ```kotlin
242 dependencies {
243     implementation("wtf.metio.reguloj:reguloj:${version.reguloj}") {
244         because("we want to use a lightweight rule engine")
245     }
249 Replace `${version.reguloj}` with the [latest release](https://central.sonatype.com/artifact/wtf.metio.reguloj/reguloj).
251 ## Requirements
253 | regoluj    | Java |
254 |------------|------|
255 | 2022.4.12+ | 17+  |
256 | 2021.4.13+ | 16+  |
258 ## Alternatives
260 In case `reguloj` is not what you are looking for, try these projects:
262 - [Dredd](https://github.com/amsterdatech/Dredd)
263 - [SmartParam](https://github.com/smartparam/smartparam)
264 - [ramen](https://github.com/asgarth/ramen)
265 - [nomin](https://github.com/dobrynya/nomin)
266 - [dvare](https://github.com/dvare/dvare-rules)
267 - [ruli](https://github.com/mediavrog/ruli)
268 - [MintRules](https://github.com/augusto/MintRules)
269 - [Jare](https://github.com/uwegeercken/jare)
270 - [tuProlog](http://alice.unibo.it/xwiki/bin/view/Tuprolog/)
271 - [drools](https://www.drools.org/)
272 - [Easy Rules](https://github.com/j-easy/easy-rules)
273 - [n-cube](https://github.com/jdereg/n-cube)
274 - [RuleBook](https://github.com/deliveredtechnologies/rulebook)
275 - [OpenL Tablets](http://openl-tablets.org/)
276 - [JSR 94](https://jcp.org/en/jsr/detail?id=94)
277 - [rules](https://github.com/rlangbehn/rules)
279 ## License
282 Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
283 purpose with or without fee is hereby granted.
285 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH
286 REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND
287 FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, DIRECT,
288 INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM
289 LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR
290 OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR
291 PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.