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用?Java構(gòu)建股指期貨交易系統(tǒng)

Liu Hang (dalihang@hotmail.com?)

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概要

本文主要介紹怎樣使用?Java?相關(guān)技術(shù)構(gòu)建一個股指期貨交易系統(tǒng)（金融期貨）。主要內(nèi)容包括股指期貨交易系統(tǒng)簡介，系統(tǒng)業(yè)務架構(gòu)，系統(tǒng)規(guī)劃要求和采用的技術(shù)架構(gòu)及使用?Java?技術(shù)的優(yōu)點。其中重點介紹使用?Java?相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)的系統(tǒng)架構(gòu)，關(guān)鍵技術(shù)包括?– JMS, SOA/Web Service, Appliction Server Cluster?等。本文為系統(tǒng)的概要描述，不會過多闡述具體設(shè)計。

1?股指期貨交易系統(tǒng)簡介

在本文中所提到的股指期貨、期權(quán)交易系統(tǒng)，均指券商端的期貨、期權(quán)交易系統(tǒng)。期貨客戶通過該交易系統(tǒng)連接到交易所撮合成交平臺。系統(tǒng)提供客戶下單，行情信息，資金結(jié)算和風險控制等功能。

和股票交易系統(tǒng)類似，股指期貨交易系統(tǒng)提供在線下單，行情查詢等功能。和股票交易系統(tǒng)相比，期貨、期權(quán)交易在業(yè)務上要求更復雜的風險控制和資金結(jié)算等功能。在技術(shù)架構(gòu)上，由于交易的標的物是指數(shù)或期權(quán)、貴金屬、全球市場等，市場行情數(shù)據(jù)變化更頻繁、相比于股票市場，風險更大。對系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性要求更高。

在現(xiàn)代期貨、期權(quán)交易中，有相當多的投資者進行快速、頻繁的交易，追求短期交易機會。對券商的交易系統(tǒng)要求能提供一定程度的程序化交易功能和靈活的交易方式。面對激烈的商業(yè)競爭，券商應該能夠提供多樣化的交易方式、快速推出新的交易模式以吸引更多的投資者。

在整個金融期貨交易系統(tǒng)的規(guī)劃中，應當考慮到以下幾點?–

1）?交易系統(tǒng)應該提供一個統(tǒng)一的交易平臺，以支持多種產(chǎn)品交易，包括金融期貨、期權(quán)、本地和全球市場

2）?系統(tǒng)應該支持多種交易渠道，包括可下載的交易客戶端，?WEB?交易、電話委托和客戶代理委托等

3）?系統(tǒng)規(guī)劃應分開企業(yè)核心信息服務和外圍應用系統(tǒng)，以支持持續(xù)豐富的外圍應用系統(tǒng)

4）?面對激烈的商業(yè)競爭和業(yè)務變革，要求系統(tǒng)支持快速開發(fā)、部署和持續(xù)的新功能發(fā)布。

2?系統(tǒng)業(yè)務框架

本章節(jié)主要介紹股指期貨交易的業(yè)務框架，從高層次簡介期貨交易系統(tǒng)的功能。

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整個股指期貨交易系統(tǒng)包括下面幾個大的部分?–

核心服務系統(tǒng)、券商內(nèi)部運行維護系統(tǒng)、交易和行情借口、客戶端交易終端系統(tǒng)等。

• 核心服務系統(tǒng)

提供股指期貨系統(tǒng)的核心功能，包括訂單處理，交易管理、行情服務、風險管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務、?Back Office?服務（Position?結(jié)算等）、數(shù)據(jù)中心（資金結(jié)算等）服務。這些功能以組件或服務的方式提供外部應用系統(tǒng)使用。

• 運行維護系統(tǒng)

運行服務系統(tǒng)為交易系統(tǒng)運行提供所有必要的操作支持，包括?Back Office?操作終端，風險管理?/?監(jiān)控終端、?Data Center?操作終端、?Dealer/?客戶?Agent?交易終端等。?這些系統(tǒng)運行在券商的?LAN?之內(nèi)，提供給券商的各類用戶使用。

• 統(tǒng)一交易、行情服務接口

期貨交易系統(tǒng)的核心業(yè)務服務提供給?WLAN?或其他渠道的用戶使用，要通過一個統(tǒng)一的交易和行情服務接口，以面向服務（?SOA?）的方式和其他外部交易終端集成。

• 交易終端

交易終端通過統(tǒng)一交易、行情服務接口和核心系統(tǒng)交互。這些交易終端包括可下載的獨立客戶端、?WEB?頁面客戶端、電話客戶端（通過語言模塊轉(zhuǎn)化）等。在技術(shù)架構(gòu)章節(jié)，涉及的客戶端為獨立客戶端。

• 統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)（交易、行情）

核心服務通過統(tǒng)一的交易和行情網(wǎng)關(guān)連接到本地交易所和全球市場。

3?技術(shù)方案規(guī)劃

基于核心交易系統(tǒng)的性質(zhì)，在技術(shù)方案的規(guī)劃時，需考慮以下因素?–

• 高性能要求?（?Performance?）

相比于其他管理信息系統(tǒng)，期貨交易系統(tǒng)要求更高的性能，包括行情數(shù)據(jù)的實時刷新，交易訂單處理等。

• 可擴充性要求?（?Scalability?）

股指期貨交易系統(tǒng)通常支持較多的并發(fā)用戶，且隨著業(yè)務的發(fā)展，交易客戶持續(xù)或快速增長，這要求系統(tǒng)有能力易于擴充以應付系統(tǒng)負載的增長。

• 高穩(wěn)定性要求?(Availability)

系統(tǒng)穩(wěn)定性對于交易系統(tǒng)的重要性不言而喻。系統(tǒng)有能力在整體架構(gòu)上防止單點失敗，能有一定程度上的故障恢復（?Fail-over?）的能力。

• 與其他系統(tǒng)集成

隨著現(xiàn)在金融行業(yè)的快速發(fā)展和業(yè)務創(chuàng)新，交易系統(tǒng)也要求能和多個外部的系統(tǒng)包括第三方系統(tǒng)集成的能力，包括企業(yè)內(nèi)部的客戶管理系統(tǒng)（?CRM?），交易所、銀行等。

• 支持快速開發(fā)和業(yè)務創(chuàng)新

市場競爭也是時間的競爭，必然要求整個交易系統(tǒng)從規(guī)劃、開發(fā)和部署要求能夠在盡可能短的時間完成。另外，金融行業(yè)業(yè)務創(chuàng)新在不斷加快，新的交易方式、測略不斷出現(xiàn)，必然要求?IT?系統(tǒng)能夠快速反映和支持這種變革。在技術(shù)選型時，必須考慮到技術(shù)方案能夠滿足這種要求。

綜上所述，使用的技術(shù)方案要能夠解決上面的要求。目前，在期貨、股票交易系統(tǒng)中，所采用的技術(shù)主要有兩種?–?C/C++?和Java.?國內(nèi)業(yè)界較多的采用?C/C++?實現(xiàn)核心交易系統(tǒng)，本文主要闡述使用?Java?技術(shù)來實現(xiàn)整個交易核心和客戶端。

相比較?C/C++, Java?技術(shù)在滿足交易系統(tǒng)要求時，有如下特征?–

• 性能要求?（?Performance?）

與?C/C++?技術(shù)相比，使用?Java?構(gòu)建核心交易系統(tǒng)，性能問題可能是首要的考慮點。但隨著?Java?和優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，Java?的運行性能比早期有了大幅提高，已廣泛用于服務器程序和實時應用。在另一方面，性能問題總是和具體要求相關(guān)聯(lián)，只要滿足系統(tǒng)的性能指標，使用?Java?應該是一個可行的選項。在筆者的項目實踐中，?Java?用來構(gòu)建實時交易系統(tǒng)，配合合理的技術(shù)架構(gòu)，完全能滿足系統(tǒng)的性能要求。

• 擴充性?（?Scalability?）

使用?Java?相關(guān)技術(shù)和中間件如?WebSphere, WebLogic?等，構(gòu)建一個高并發(fā)性的應用系統(tǒng)有著相當成熟的行業(yè)實踐，和快速實現(xiàn)的能力。

• 穩(wěn)定性要求?(Availability)

相比較于?C?技術(shù)，借助于?Java?中間件軟件，實現(xiàn)服務器應用的?Load balance?和?Fail-over?是一項相當便捷和成熟的技術(shù)。

• 與其他系統(tǒng)集成

Java/J2EE?是一個開放的技術(shù)標準，有著廣泛的行業(yè)和開發(fā)社區(qū)支持，能夠較快并易于和其他系統(tǒng)集成。

• 支持快速開發(fā)和業(yè)務創(chuàng)新

相比于?C/C++,Java?的快速開發(fā)能力顯而易見。由于大量成熟的開源框架、基礎(chǔ)組件的出現(xiàn)，在常見的企業(yè)系統(tǒng)開發(fā)中，使得?Java?的開發(fā)效率遠遠高于使用?C/C++?技術(shù)，能夠較快速的實現(xiàn)新的業(yè)務功能。

綜上所述，?Java?技術(shù)能夠全面滿足期貨交易系統(tǒng)的要求，由于借助于中間件技術(shù)解決?Load balance, Fail-over?等關(guān)鍵性問題，使得開發(fā)者更關(guān)注于業(yè)務的實現(xiàn)，?大大縮短了整個系統(tǒng)的開發(fā)時間和人力成本。同時?Java?語言的開發(fā)效率也使得新業(yè)務的創(chuàng)新能夠在系統(tǒng)上得以快速實現(xiàn)。這些因素使得采用?Java?構(gòu)建期貨交易系統(tǒng)是一個可行和較好的選擇。

4?技術(shù)架構(gòu)

本章節(jié)主要介紹股指期貨的技術(shù)架構(gòu)，?從總體技術(shù)框架、運行物理環(huán)境等方面舉個介紹。

4.1?總體技術(shù)框架

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• 客戶端

客戶端有兩類應用程序，一類是基于?Swing?的?GUI Application?如可下載的交易客戶端，數(shù)據(jù)維護終端等，另一類是?web based Application?如?web?頁面交易應用等。

對?GUI Applcition,?系統(tǒng)設(shè)計?GUI framework?幫助所有的?GUI application?開發(fā)。像對應于?Web Applciation,?可以采用主流的?Web MVC framework.

對應?Internet?客戶端?Application,?采用?web service?技術(shù)和服務器進行交互。對應訂單消息、市場行情采用?Message?系統(tǒng)。

• 服務器端

服務器端的主要業(yè)務服務，采用?Web Service?方式發(fā)布，以供客戶端調(diào)用。市場行情服務接受來自市場的信息?(Message Driven bean)?，進行解析后發(fā)送給客戶端。

具體的業(yè)務組件可使用?Spring?Ioc?等框架技術(shù)。

• 消息網(wǎng)關(guān)

使用?Socket?或?API?調(diào)用的方式，接受來自市場的消息。進行處理后發(fā)送給消息中間件。

• 數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲可采用成熟的數(shù)據(jù)存儲框架如?Hibernate?等。

4.2?物理運行環(huán)境

應用程序部署要考慮系統(tǒng)的?Load balance?和?Fail-over?等功能，利用?Application Server?和?Message Middleware?的cluster?功性去確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴充性。

下圖為物流運行環(huán)境示意圖?-

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5?小結(jié)

用?Java?開發(fā)分布式大型應用系統(tǒng)，技術(shù)相當成熟，利用基于服務、組件和成熟的開源框架和中間件服務器，能夠快速構(gòu)建大型的期貨交易系統(tǒng)，并易于擴充和維護。

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后記 -

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期貨交易系統(tǒng)是一個技術(shù)復雜的關(guān)鍵性系統(tǒng)，?本文并沒有對一些具體的技術(shù)進行闡述，而這些正是系統(tǒng)的復雜性所在。比如怎樣實現(xiàn)Swing GUI framework, 怎樣實現(xiàn)Web Service，怎樣實現(xiàn)App Server Cluster 和MQ Cluster以及安全性，和怎么樣使用MQ進行交易狀態(tài)更新等。另外對怎么樣實現(xiàn)交易成交的具體流程，市場行情的broadcast具體實現(xiàn)，也沒有詳細闡述。這些屬于具體的設(shè)計，設(shè)計到Java的多個方面，本文不打算具體闡述。有興趣的，可以技術(shù)交流 - dalihang@hotmail.com。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的用 Java构建股指期货交易系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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