面向期货电子交易的通信中间件的研究与实现

论文摘要

电子交易是我国期货和期权交易的唯一形式。分布式的电子交易系统是期货电子交易的核心。经过多年的发展，电子交易系统的体系结构已经发展为后台撮合服务器／通信服务器／会员端服务器／客户端系统的四层体系结构。随着业务的扩大，分布式系统各个子系统之间的通信成为交易系统的主要问题。本文根据实际交易系统的需求，针对后台通信服务器和会员系统之间的通信问题进行了研究，提出了解决方案并实现了一个通信中间件。本文首先分析了期货电子交易系统的体系结构和开发中遇到的主要问题，在此基础上提出把通信子系统作为整体来考虑，并据此设计了通信中间件，实现了分系统之间通信的透明化。其次，在对期货交易标准协议分析的基础上，根据不同的实际需求，分别给出了通信中间件客户端和服务器端的通信应用接口。另外，为了解决通信的安全问题，本文对SSL安全通信机制进行了研究，并将其引入到通信中间件的通信过程中，实现安全可靠的通信。在设计和实现方面，由于业务本身的复杂性，中间件系统中需要处理大量的并发事务和数据包，对此本文采用线程池技术实现并行化处理；并采用了对象池技术管理数据对象，提高系统的内存管理性能。对于大型的分布式系统，系统的可维护性和易升级性显得尤为重要，故在设计中本文主要采用了面向模式的开发方法，模式的使用使系统清晰明了。本文还采用了ACE类库，满足跨平台性，有利于系统在不同平台上的移植。本文的部分实现已在实际交易系统中得到了成功的应用。并对期货电子交易系统及其相近似系统的开发有一定的启示作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章.引言
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 期货电子交易系统
• 1.1.3 交易系统问题分析
• 1.2 问题解决方案
• 1.3 本文的主要内容
• 第二章.中间件系统及主要技术
• 2.1 通信中间件技术
• 2.1.1 中间件定义
• 2.1.2 中间件作用
• 2.2 期货交易系统的体系结构
• 2.3 中间件在交易系统中的位置和作用
• 2.4 主要技术介绍
• 2.4.1 ACE简介
• 2.4.2 基于模式的软件开发
• 2.4.3 基于组件的软件开发
• 2.4.4 Socket通信技术
• 第三章. 交易中间件通信研究
• 3.1 通信需求
• 3.2 安全通信
• 3.2.1 什么是安全的通信
• 3.2.2 加密技术
• 3.3 SSL及相关技术
• 3.3.1 SSL简介
• 3.3.2 SSL协议工作原理
• 3.3.3 SSL证书
• 3.3.4 OpenSSL简介
• 3.3.5 OpenSSL编程
• 3.4 期货交易通信协议
• 3.4.1 协议简介
• 3.4.2 期货交易协议的通信模式
• 3.4.3 登录和心跳机制
• 第四章. 服务器端设计与实现
• 4.1 服务器端功能和接口描述
• 4.1.1 位置和作用
• 4.1.2 服务接口
• 4.2 服务器端体系结构
• 4.3 具体模块的设计与实现
• 4.3.1 线程和线程同步
• 4.3.2 工作线程池
• 4.3.3 数据域对象池
• 4.3.4 基于反应器模式的心跳机制
• 4.3.5 SSL连接对象
• 4.3.6 数据包的发送和接收
• 4.3.7 基于ACE主动对象模式的日志系统
• 第五章. 客户端设计与实现
• 5.1 客户端接口
• 5.1.1 客户端通信数据包
• 5.1.2 客户端应用程序接口
• 5.2 客户端的结构与实现
• 5.2.1 主动SSL连接器
• 5.2.2 基于工厂方法模式的业务处理
• 第六章. 总结与展望
• 6.1 工作意义
• 6.2 工作总结
• 6.3 进一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录