金融自助終端報文通信系統研究

朱利妍 牛鵬

摘要：針對金融自助終端軟件報文通信需求復雜多變的情況，在綜合分析業務交易本質的基礎上，提煉關鍵業務要素，抽象為解析器、模板和業務報文3層系統模型，提出了一種靈活可配置的交易報文通信系統設計和實現方法，包括通信鏈路設計、報文協議格式、動態組解包方法、報文數據加工存取及通信完成事件通知等，為終端交易軟件的開發提供技術支持和方案參考。

關鍵詞：交易報文；自助終端軟件；通信鏈路；報文協議

中圖分類號：TP391文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2018）16-66-3

Research on Financial Self-service Terminal Message Communication System

ZHU Liyan1， NIU Peng2

（1. He爺nan Police College， Zhengzhou He爺nan 450046， China； 2. Inspur Financial Information Technology Co.， Ltd， Ji爺nan Shandong 250101， China）

0引言

隨著近年來互聯網技術的高速發展，基于金融自助終端交易平臺的業務形態在不斷發生改變，以適應新形勢下技術的不斷進步和變革。2015年以來，隨著國有各大銀行加速推進網點服務轉型升級，對高度集成銀行業務的新型智能設備的需求日益劇增。大量新型智能設備的引入對交易軟件的要求也越來越高，在報文通信層面，要能夠接入更多的后端業務系統，適配不同的通信協議。本文提出一種完全配置化的通信報文設計方案，在實際應用中，通過實現其定義的模塊接口，配置不同的報文模板，即可滿足不同業務場景下的報文通信需求，從而屏蔽底層處理細節，簡化應用開發的復雜度。

1總體設計

未來幾年，金融智能設備市場預計仍將保持10%左右的年均增速[1]，大量新業務的遷移和開發，要求軟件的報文通信方案要足夠靈活、可配置、穩定和可靠，這樣才能滿足未來系統的擴容和新業務的無縫融入。

傳統實踐中，終端軟件的通信方案設計往往與特定業務類型緊密耦合，抽象度低、復用性差。當后端的業務接口發生變更時，必須編寫新的通信模塊，修改調用者代碼，或者擴展原有通信模塊的功能，然后再經過編譯、打包及測試等一系列流程進行發布和上線，效率低下、維護不便，不利于業務系統的快速迭代更新。從項目實施的角度看，如何簡化報文通信過程的復雜度、加快開發效率及保證系統健壯與高復用性是一項亟待解決的問題。如圖1和圖2所示，當后端系統接口發生變更時，傳統的通信系統設計并不能快速適應新需求的變化，需要對基礎通信模塊和業務邏輯模塊同時進行升級改造，工作量大、維護不便。

基于上述問題，提出一種靈活可配置、高度參數化和業務無關的通信報文設計方案。內置常用的鏈路通信協議，設計一種通用的報文模板，遵循“高內聚，低耦合”的設計原則[2]，真正達到“對擴展開放，對修改關閉”的目標。

基于上述問題，提出一種靈活可配置、高度參數化和業務無關的通信報文設計方案。內置常用的鏈路通信協議，設計一種通用的報文模板，遵循“高內聚、低耦合”的設計原則[2]，真正達到“對擴展開放，對修改關閉”的目標。

2詳細設計

系統設計一個開放式的框架，它抽象出協議模塊和鏈路模塊，并定義好各自的接口形式。在功能上劃分為鏈路管理器、報文解析器、自動化模塊、數據字典和事件模塊5個模塊。

①在鏈路定義上，設計支持TCP和HTTP兩種通信方式；②在報文協議上，支持銀聯8583報文格式，XML格式、分隔符以及其他自定義形式的報文；③自動化模塊提供腳本的動態加載和執行功能，增強系統可擴展性，以便定制化開發不同報文的組解包函數；④數據字典提供統一平臺化的數據管理、存儲和訪問能力，提供系統各模塊間的數據交互能力；⑤事件[6]模塊提供對外通知接口，通知在整個發送接收過程中可能產生的各類系統狀態，如圖3所示。

2.1接口設計

基于開放的系統設計，不同模塊之間功能邊界清晰，保持松散的耦合關系。本文提出的設計方案將接口劃分為對外服務接口、鏈路模塊接口和報文協議模塊接口3類，如表1、表2和表3所示。

2.2模板設計

報文模板設計上遵循規則清晰、易于理解和配置方便的原則，涵蓋報文通信中的兩大要素是鏈路屬性和數據應用協議。①在鏈路屬性中，定義鏈路傳輸協議及其相應參數；②在報文協議中，將報文視為一組原子字段的組合，每個字段有其固定的屬性，將不同的字段組合在一起即定義出了一條特定的報文，這二者綁定在一起構成了一個完整的通信方案。

2.3關鍵算法

2.3.1組包算法

若干字段構成一個虛擬的字段組，若干字段和字段組構成一條報文，若干條報文和一些統一的規則構成了一個應用協議的完整定義。

在實現報文數據組包功能時，總體過程是通過字符串連接的方式將每個字段串起來。首先要進行數據準備，解析模板文件，提取每個字段定義的屬性；其次根據規則分別對不同的字段進行處理。若是普通數據字段則直接提取數據，而特殊字段則按字段屬性進行自動賦值或編碼轉換。

在配置報文模板的過程中，字段的數據來源分為3類：①直接指定的字面值常量：在報文配置過程中指定；②由數據字典模塊提供的特定名稱變量：數據內容在運行時確定；③根據字段屬性自動賦值：對于第一種數據，在解析模板文件的過程中直接獲取；對于數據字典變量，根據運行時該變量對應的內存數據來獲取；第3種則根據此字段當前的上下文環境來自動賦值，本系統的組包流程如圖4所示。

2.3.2解包算法設計

數據解包的過程，本質上就是按照模板中定義的返回報文格式，將收到的字節流劃分為一個個獨立有序的字段，并按照報文定義的規則進行下一步處理的過程。而在將一串數據劃分為報文定義的字段時，最關鍵的是確定當前字段的長度，本系統解包流程如圖5所示。

3系統測試

本系統作為一個獨立通用的平臺性模塊，封裝為單獨的動態鏈接庫以供應用程序調用。測試時主要關注2個方面：①應用程序作為客戶端與后臺通信時，處理結果是否正確；②應用程序作為服務端，接收后臺發送的主動報文時，處理結果是否正確。

測試時，應用程序按序調用對外服務接口，加載數據字典模塊和模板解析模塊，并自動生成報文數據，不需要調用程序處理底層的各種技術細節。當接收完返回數據后，自動執行解包過程，全部操作成功后，接口函數返回成功，發出事件通知，應用程序調用者使用數據存取接口獲得需要的數據。

4結束語

互聯網、人工智能等新技術的高速發展，為傳統行業的業務形態帶來了巨大的沖擊，變革迫在眉睫，流程復雜、效率低下的人工柜面業務終將被各類終端應用軟件所取代。本文提出的通信系統設計方案，高度內聚，又具備極強的靈活性，易于擴展，從理論及實踐來看，幾乎可以滿足金融終端軟件的各種通信需求。

本系統高度參數化，所依賴的模板文件為通用的XML格式，在實現上選擇跨平臺語言開發，因此可以滿足不同操作系統上的使用要求。由于系統自身的業務無關性，因此也可以應用在社保、交通等行業軟件中，作為獨立的通信模塊使用。

參考文獻

[1]前瞻產業研究院.2018-2023年中國ATM機行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告[R].北京：前瞻產業研究院，2017.

[2] Gamma E，Helm R，Johnson R，et al.設計模式：可復用面向對象軟件的基礎[M].北京：機械工業出版社，2007.

[3] Blanchette J，Summerfield M.C++GUI Qt 4編程[M].北京：電子工業出版社，2013.

[4] Nicholas C Z.JavaScript高級程序設計（第2版）[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[5]蒲松濤.金融自助服務設備國產化現狀研究[J].中國信息化周報，2017（32-33）：23.

[6] JeffreyR.Windows核心編程[M].北京：機械工業出版社，2008.