金融科技產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施保障是衡量國家金融安全的核心因素。工信部印發(fā)的《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中將提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)保障水平作為主要任務(wù)之一，程序設(shè)計(jì)語言是其中的一項(xiàng)重點(diǎn)課題。中國工商銀行軟件開發(fā)中心（以下簡稱“工行軟件開發(fā)中心”）積極探索基于倉頡國產(chǎn)應(yīng)用編程語言（以下簡稱“倉頡語言”）實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)研發(fā)與商業(yè)化落地的可行性。工行軟件開發(fā)中心于2024年3月完成倉頡語言版短信業(yè)務(wù)系統(tǒng)正式投產(chǎn)及對客服務(wù)，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)編程語言在金融行業(yè)的首家商業(yè)落地，完成從芯片、操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫到編程語言的全棧架構(gòu)轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)。 

編程語言的安全性、穩(wěn)定性，以及執(zhí)行性能方面的特性是金融IT領(lǐng)域選擇編程語言的核心考量因素。

首先，金融行業(yè)處理大量的敏感數(shù)據(jù)和資金交易，也受到嚴(yán)格的監(jiān)管和法規(guī)約束，需要防止代碼注入、SQL注入、跨站點(diǎn)腳本攻擊等常見的安全漏洞，因此對編程語言的安全性要求非常高。

其次，現(xiàn)階段金融領(lǐng)域中后臺應(yīng)用服務(wù)中開發(fā)語言以Java為主，同時(shí)銀行金融系統(tǒng)需要保持長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，須避免“斷鏈”風(fēng)險(xiǎn)，因此需要逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)棧轉(zhuǎn)型，保證穩(wěn)定性和可靠性。

最后，銀行金融系統(tǒng)通常需要處理大量的交易和數(shù)據(jù)，高性能的編程語言能夠提高系統(tǒng)的處理速度和響應(yīng)性，從而提升用戶體驗(yàn)并降低系統(tǒng)的負(fù)載，提升運(yùn)行性能，降低時(shí)延、資源的占用也是對編程語言的核心訴求之一。 

目前，工行軟件開發(fā)中心已經(jīng)建設(shè)出包括芯片、操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫等軟硬件的轉(zhuǎn)型架構(gòu)體系，編程語言的轉(zhuǎn)型已納入工行系統(tǒng)全棧架構(gòu)轉(zhuǎn)型目標(biāo)研究范圍。

倉頡編程語言作為一款面向全場景應(yīng)用開發(fā)的現(xiàn)代編程語言，通過現(xiàn)代語言特性的集成、全方位的編譯優(yōu)化和運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)，以及開箱即用的IDE工具鏈支持，為開發(fā)者打造友好開發(fā)體驗(yàn)和卓越程序性能，具備安全可靠、輕松并發(fā)、卓越性能、高效編程等優(yōu)勢特性，經(jīng)評估倉頡語言已經(jīng)基本具備支撐實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)研發(fā)的編程語言能力。工行軟件開發(fā)中心選取短信業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)倉頡語言的商業(yè)化落地，該系統(tǒng)作為直接對客服務(wù)渠道之一，承載客戶查詢業(yè)務(wù)、辦理業(yè)務(wù)及授權(quán)確認(rèn)等類型服務(wù)。倉頡語言版短信系統(tǒng)分別選取部分查詢類及辦理類業(yè)務(wù)功能完成重構(gòu)，基于倉頡語言、倉頡版微服務(wù)開發(fā)框架、倉頡版三方庫與中間件（數(shù)據(jù)庫驅(qū)動、Web容器、日志構(gòu)件、定時(shí)任務(wù)調(diào)度構(gòu)件等）完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)，并打包應(yīng)用鏡像，部署在行內(nèi)PaaS云容器平臺。

倉頡語言版短信業(yè)務(wù)系統(tǒng)按照功能劃分為以下四個(gè)模塊：引流模塊、業(yè)務(wù)預(yù)處理模塊、業(yè)務(wù)處理模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，如圖1所示。引流模塊通過識別用戶身份和場景來控制系統(tǒng)流量，實(shí)現(xiàn)了基于流量動態(tài)調(diào)整及交易異常自動引流至原系統(tǒng)的高可用機(jī)制；業(yè)務(wù)預(yù)處理模塊對場景進(jìn)行前置處理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的精準(zhǔn)分發(fā)；業(yè)務(wù)處理模塊運(yùn)行核心交易邏輯，同時(shí)負(fù)責(zé)用戶層交互；數(shù)據(jù)處理層提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層交互服務(wù)，倉頡語言版數(shù)據(jù)庫引擎保障了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。

圖1 倉頡語言版短信業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能模塊

金融業(yè)對軟件系統(tǒng)的高可用和穩(wěn)定性有著極高要求，倉頡語言版短信業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以下方案保障高可用性：

（1）微服務(wù)架構(gòu)。倉頡語言版短信業(yè)務(wù)系統(tǒng)拆分為多個(gè)微服務(wù)模塊，通過集群化的多點(diǎn)部署有效降低了服務(wù)的單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)。單個(gè)服務(wù)模塊故障或性能下降時(shí)，仍能保障業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。同時(shí)，微服務(wù)架構(gòu)降低了因倉頡語言中間件及三方庫迭代升級帶來的升級適配的研發(fā)運(yùn)維成本。

（2）高可用的服務(wù)間通信模式。微服務(wù)模塊在負(fù)載均衡模式下進(jìn)行HTTP協(xié)議通信，基于倉頡語言標(biāo)準(zhǔn)庫網(wǎng)絡(luò)通信包實(shí)現(xiàn)了超時(shí)重試、冪等、連接池管理等高可用通信機(jī)制，保障服務(wù)間通信的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

（3）數(shù)據(jù)緩存機(jī)制。熱點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)基于倉頡語言標(biāo)準(zhǔn)庫并發(fā)集合包的緩存處理，有效應(yīng)對大并發(fā)量請求場景，減少業(yè)務(wù)過程負(fù)載，提高吞吐量，保證系統(tǒng)的可用性。同時(shí)，使用倉頡語言鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)高并發(fā)場景下數(shù)據(jù)并發(fā)寫入控制，保障了多線程寫入下的線程安全。

工行軟件開發(fā)中心在倉頡語言落地實(shí)踐中，不局限于業(yè)務(wù)系統(tǒng)對客功能的實(shí)現(xiàn)，還積極探索倉頡語言與工行軟件生態(tài)打通融合的可行方案。此外，對客服務(wù)系統(tǒng)故障的自動監(jiān)控、運(yùn)維安全合規(guī)及故障問題排查方案等能力建設(shè)也在迭代優(yōu)化提升。工行軟件開發(fā)中心提出并實(shí)現(xiàn)了多種倉頡語言與工行軟件生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐平臺的融合對接方案，為倉頡語言擴(kuò)大應(yīng)用范圍可行性及轉(zhuǎn)型成本評估提供參考依據(jù)。具體包括：中間件服務(wù)對接模式與跨語言服務(wù)對接模式。

圖2 倉頡語言與工行軟件生態(tài)打通融合方案探索

中間件服務(wù)對接模式：工行軟件開發(fā)中心搭建了分布式日志中心、分布式配置中心、監(jiān)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)服務(wù)平臺，業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過客戶端中間件與基礎(chǔ)平臺進(jìn)行交互通信。為實(shí)現(xiàn)倉頡語言服務(wù)與行內(nèi)基礎(chǔ)平臺對接，工行軟件開發(fā)中心設(shè)計(jì)了中間件服務(wù)對接模式，通過通信協(xié)議重構(gòu)的方式，實(shí)現(xiàn)倉頡語言系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)的無縫集成和數(shù)據(jù)交換，該模式不僅簡化了不同系統(tǒng)間的通信流程，還提升了系統(tǒng)整體的可擴(kuò)展性和響應(yīng)速度。

跨語言服務(wù)對接模式：工行軟件開發(fā)中心已形成Java語言為主，Python、C語言等為技術(shù)補(bǔ)充的多語言生態(tài)體系，倉頡語言系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)跨語言的服務(wù)調(diào)用。為了滿足金融軟件數(shù)據(jù)安全性要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了加密服務(wù)對接模塊，基于倉頡語言跨語言互操作特性，對接加密服務(wù)平臺C語言動態(tài)庫，實(shí)現(xiàn)了倉頡語言業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用C語言加密服務(wù)的場景，保障了跨平臺、跨系統(tǒng)的安全數(shù)據(jù)交換和通信保密性。

項(xiàng)目研發(fā)的快速迭代離不開快捷、高效的CI（持續(xù)集成）與CD（持續(xù)部署）系統(tǒng)作為支撐，而高度自動化的集成部署系統(tǒng)也是生產(chǎn)運(yùn)維及故障快速應(yīng)急的有力抓手。工行軟件開發(fā)中心在持續(xù)集成部署領(lǐng)域，提供了一種多語言生態(tài)下的高度定制化開發(fā)和部署方案，實(shí)現(xiàn)了高性能的基礎(chǔ)鏡像以及高度自動化的集成流水線。工行軟件開發(fā)中心基于轉(zhuǎn)型架構(gòu)體系（芯片、操作系統(tǒng)等）構(gòu)建出倉頡語言版基礎(chǔ)鏡像，結(jié)合編排部署、PaaS云等平臺化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了鏡像資源的靈活調(diào)度、自動伸縮等能力。同時(shí)，將倉頡語言接入現(xiàn)有持續(xù)交付部署系統(tǒng)，提供了從應(yīng)用鏡像制作，到編譯打包，再到部署管理的全流程自動化流水線，確保了倉頡語言版系統(tǒng)在快速迭代模式下的敏捷發(fā)布與部署。 

工行軟件開發(fā)中心除推進(jìn)倉頡語言在金融業(yè)商業(yè)化落地外，還積極參與倉頡語言生態(tài)共建。首先，通過對倉頡語言社區(qū)開源第三方庫的問題修復(fù)和優(yōu)化，提升了開源構(gòu)件的穩(wěn)定性和性能。工行軟件開發(fā)中心已對倉頡社區(qū)現(xiàn)有開源構(gòu)件完成多個(gè)優(yōu)化需求的自主研發(fā)及驗(yàn)證，后續(xù)將持續(xù)推進(jìn)構(gòu)件的完善，確保其在復(fù)雜應(yīng)用場景下的可靠性和靈活性。此外，工行軟件開發(fā)中心致力于構(gòu)建完善的生態(tài)體系，包括開發(fā)工具鏈、庫和框架的豐富化，通過引入高效的開發(fā)模式和開發(fā)范式，創(chuàng)新研發(fā)了倉頡語言版lombok、雪花算法、分布式批量等開源構(gòu)件。 

后續(xù)，工行軟件開發(fā)中心將繼續(xù)深入推進(jìn)架構(gòu)轉(zhuǎn)型工作，持續(xù)關(guān)注架構(gòu)轉(zhuǎn)型相關(guān)技術(shù)棧的發(fā)展動態(tài)，積極擁抱技術(shù)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上為金融IT領(lǐng)域全棧架構(gòu)轉(zhuǎn)型輸出更多實(shí)施案例。此外，工行軟件開發(fā)中心將加強(qiáng)與國內(nèi)領(lǐng)先科技企業(yè)的合作，共同推動以倉頡語言為代表的國產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，探索更多適合架構(gòu)轉(zhuǎn)型和市場需求的先進(jìn)解決方案，為實(shí)現(xiàn)金融IT業(yè)全棧架構(gòu)轉(zhuǎn)型目標(biāo)添磚加瓦。

本文來源：微信公眾號 BanTech智庫

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