CN114650301A - 一种基于交易系统的消息排队方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于交易系统的消息排队方法，涉及软件开发技术领域，解决交易系统中开发异步指令排序处理的技术问题，包括S01，接收消息；S02，消息编码；S03，写入对内存数组；S04，形成索引；S05，形成数据文件；S06，主排队机和从排队机实时同步；S07，新增的消息发送至对应的该服务节点。本发明通过消息队列将调试信息写入交易系统，实现源码级别的引用；通过共享内存在内存中有序存储交易指令，实现多进程共享内存空间；通过交易核心实现交易指令按顺序撮合成交的核心服务；通过排队机实现指令的排序、编码、缓存、持久化、异步批量吞吐；通过主排队机和从排队机实现排队机的冗余执备。

Description

一种基于交易系统的消息排队方法
技术领域
本发明涉及软件开发技术领域，涉及一种基于交易系统的消息排队方法。
背景技术
在交易系统软件开发过程中，交易核心接收到的所有指令必须进行排序，指令与指令间必须严格按照顺序执行；同时交易核心主机需要双活或多活，确保交易核心应用的冗余及稳定运行，此时需要有一个独立的应用模块为一个或多个交易核心同时提供严格一致的排序指令，只有这样才能确保每个交易核心处理的结果完全一致。
目前的解决上述情况的方案一般有以下两种：(1)在交易核心中采用消息排队来实现消息的排序，(2)采用消息中间件实现消息发布和订阅。
但上述的现有技术具有的技术缺陷在于：(1)采用消息排队与交易撮合核心集成在一起，在一定程度上能起到排序的作用，但无法同时为其它主机提供严格一致的排序队列，而且与应用耦合太紧密，不利于修改和维护，(2)采用消息中间件实现消息发布和订阅，但无法解决消息严格排序问题。
发明内容
本发明的目的在于在交易系统中开发异步指令排序处理方法，为了解决如何将交易指令进行严格排序、存储、转发给一个或多个多活的交易核心，保证每个交易核心收到的指令均是严格按同一顺序的技术问题。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种基于交易系统的消息排队方法，包括如下步骤：
S01，当使用排队机接收、排序、存储、处理并转发电子交易指令消息时，读取消息信息，识别消息码，识别成功执行步骤S02,否则，返回消息处理失败，结束；
S02，对接收的消息进行唯一顺序编号，如1,2,3,4,5…，从内存中读取当前消息编号，在当前最大消息编号执行+1操作，将该编码分配给当前收到的消息，作为该消息的唯一标识ID；
S03，根据消息码读取消息处理流程中定义的服务节点，在该服务节点下分配内存数组地址，将消息唯一标识ID写入对内存数组；
S04，将该消息的消息长度、消息时间、消息内容写入文件，作为消息内容的数据文件，并记录文件写入的开始位置，将该开始位置作为索引写入S03中描述的该消息对应的内存数组空间，作为该消息读取文件的索引；
S05，将S03中描述的内存数组数据以增量方式写入本地文件，作为消息索引的数据文件；
S06，将该消息发送至从排队机，从排队机按S01-S05步骤写入，写入成功后返回主排队机，主排队机收到从排队机写入成功的信息后执行S07,否则消息处理失败，结束；
S07，消息执行服务扫描到服务节点下有新增的消息，按S03中描述的内存数组索引读取消息信息，将消息信息发送至对应的该服务节点。
具体的，交易系统包括交易客户端Q01、交易中间件Q02、排队机Q03、交易核心Q04以及数据库Q05，交易指令信息始从交易客户端Q01，有序的经过交易中间件Q02、排队机Q03、交易核心Q04异步吞吐处理，终到数据库Q05存储。
进一步，所述的排队机Q03内部的M01clientsocket模块接收Q01客户端消息，将消息存入M02消息队列模块，M02消息队列模块将所有消息进行串行化排序，排序后的消息由M03消息排序模块从消息队列中读取，读取完成后对消息进行顺序编码，编码后的消息由M04消息存储模块负责存储消息索引和消息内容；M05消息读取模块从本地持久化文件中顺序读取消息，根据消息编码识别消息的配置流程节点，M06消息转发模块根据配置流程节点通过M01clientsocket模块或M07serversocket模块转发对应的服务模块。
进一步，所述的M04消息存储模块包括F01服务节点内存索引数组结构，F02消息索引持久化文件结构以及F03消息内容持久化结构。
主排队机和从排队机实现消息实时同步，主排队机中M01接收消息存入M02消息队列，M03对消息进行排序，M04对消息进行存储，M05读取消息，M06转发消息至从排队机，从排队机同主排队机一样接收、处理、存储和转发。
优选的，所述排队机Q03防止消息缓存过多处理方法是在在消息写入M02消息队列模块时判断缓存消息总数若大于配置条数，则暂停接收新的请求消息，优先执行推送消息。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的信息排队方法通过消息队列将调试信息写入交易系统，实现源码级别的引用；通过共享内存在内存中有序存储交易指令，实现多进程共享内存空间；通过交易核心实现交易指令按顺序撮合成交的核心服务；通过排队机实现指令的排序、编码、缓存、持久化、异步批量吞吐；通过主排队机和从排队机实现排队机的冗余执备。
2、本发明的技术要点在于排序机接收到的消息存入消息队列排序；从消息队列中读取并进行编号，顺序编号后存入共享内存进行缓存；收发队列分离，实现异步批量吞吐；排队机可为一个或多个交易核心高效率提供排序严格一致的交易指令，让多个交易核心主机可以同时进行撮合，且撮合结果一致，任何一个主机宕机，其它主机可在秒级内接管，并保持数据一致性。
附图说明
图1是本发明的流程示意图；
图2是实施例1的系统结构示意图；
图3是Q03排队机的结构示意图；
图4是M04消息存储的结构示意图；
图5是Q03排队机的主从双机工作示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种基于交易系统的消息排队方法，包括如下步骤：
S01，当使用排队机接收、排序、存储、处理并转发电子交易指令消息时，读取消息信息，识别消息码，识别成功执行步骤S02,否则，返回消息处理失败，结束。
S02，对接收的消息进行唯一顺序编号，如1,2,3,4,5…，从内存中读取当前消息编号，在当前最大消息编号执行+1操作，将该编码分配给当前收到的消息，作为该消息的唯一标识ID。
S03，根据消息码读取消息处理流程中定义的服务节点，在该服务节点下分配内存数组地址，将消息唯一标识ID写入对内存数组。
S04，将该消息的消息长度、消息时间、消息内容写入文件，作为消息内容的数据文件，并记录文件写入的开始位置，将该开始位置作为索引写入S03中描述的该消息对应的内存数组空间，作为该消息读取文件的索引。
S05，将S03中描述的内存数组数据以增量方式写入本地文件，作为消息索引的数据文件。
S06，将该消息发送至从排队机，从排队机按S01-S05步骤写入，写入成功后返回主排队机，主排队机收到从排队机写入成功的信息后执行S07,否则消息处理失败，结束。
S07，消息执行服务扫描到服务节点下有新增的消息，按S03中描述的内存数组索引读取消息信息，将消息信息发送至对应的该服务节点。
本实施例的设计原理在于，在高并发的撮合交易中，排队机可为一个或多个交易核心高效率提供排序严格一致的交易指令，让多个交易核心主机可以同时进行撮合，且撮合结果一致，任何一个主机宕机，其它主机可在秒级内接管，并保持数据一致性。
交易核心接收的指令可能有多个来源，每个来源的数据均通过排队机进行排序，排序后的指令转交交易核心，交易核心再按固定的顺序进行处理，保证在多个数据源的情况下仍然保持顺序一致性。
由于交易撮合的特性决定，在交易过程中所有交易指令不仅要严格排序，而且不能丢失任何一笔，否则直接导致交易结果不正确，排队机对接收的每一笔指令进行排序并编号，每笔编号必须是连续的，如果出现编号不连续，排队机有对应的补发机制保证每个交易核心收到的交易指令连续且不丢失。
实施例2
根据实施例1的一种基于交易系统的消息排队方法，本实施例说明了其中的交易系统的结构和关系，参见附图2，附图2为实施例所述的交易系统的实施样例提供了结构示意图，所述的交易系统具体包括交易客户端Q01、交易中间件Q02、排队机Q03、交易核心Q04以及数据库Q05。
交易客户端Q01实现交易的登录、交易商品的行情报价展示、行情买卖5档队列展示、交易的行情分析图表展示，交易指令的下达、接收交易指令的返馈，查询交易的委托信息、交易成交信息、交易资金信息；交易客户端Q01交易指令发送至交易中间件Q02，并通过交易中间件Q02接收交易指令的返馈。
交易中间件Q02通过SOCKET服务接收交易客户端Q01的所有交易指令，对交易指令进行解密，解密后判断账户是否认证，如果认证成功传输至排队机Q03，否则，如果认证失败直接返回交易客户端Q01，结束；成功发送排队机Q03的指令，交易中间件Q02异步接收该指令返馈，对返馈信息进行加密，加密完成后发送至对应交易客户端Q01。
排队机Q03接收来至交易中间件Q02的指令，将该指令发往消息队列进行排序，通过消息队列接收消息，并对消息进行顺序编号，将消息的索引和消息的内容分别存入对应的本地持久化文件，存储完成后，由排队机Q03内部消息处理线程异步读取，再根据消息配置的流程节点进行对应转发。
交易核心Q04接收排队机Q03转发的交易指令，对交易指令进行解析，根据交易指令消息码执行具体的业务，更新内存中的交易数据，执行成功后将交易指令信息写入镜像文件，该文件用于内存数据的恢复，同时将执行的结果异步写入数据库Q05中进行保存。
数据库Q05存储交易系统的所有静态数据和动态数据，静态数据为会员、品种和基础参数信息，动态数据主要是委托、成交、持仓、资金等，动态数据由交易核心Q04在交易过程中动态产生并异步写入数据库Q05。
本实施案例中排队机Q03内部关系如附图3所示：
M01clientsocket模块接收Q01客户端消息，将消息存入M02消息队列模块，M02消息队列模块将所有消息进行串行化排序，排序后的消息由M03消息排序模块从消息队列中读取，读取完成后对消息进行顺序编码，编码后的消息由M04消息存储模块负责存储消息索引和消息内容。
M05消息读取模块从本地持久化文件中顺序读取消息，根据消息编码识别消息的配置流程节点，M06消息转发模块根据配置流程节点通过M01clientsocket模块或M07serversocket模块转发对应的服务模块。
排队机Q03防止消息缓存过多处理方法：
在消息写入M02消息队列模块时判断缓存消息总数若大于配置条数(如配置为10000条)，则暂停接收新的请求消息，优先执行推送消息。排队机发送消息时未成功处理方法：(通讯缓存满)将未成功发送的消息放入缓存，并标记该服务状态为繁忙，继续发送其他服务的消息，待通讯正常后，重新按顺序发送。服务未连接或连接断开处理方法：监控提示服务断开；排队机不再向服务推送消息；待服务登录成功后，从对应的序号重新请求消息。
排队机Q03消息定义方法：
首先定义消息的流程类别、消息号、服务模块，每个流程类别关联一个或多个消息号，对流程类别定义发起放方服务模块、接收方服务模块及执行模块，对流程类别定义通讯链路(如认证类消息流程：交易中间件Q02>排队机Q03>交易服务Q04>排队机Q03>交易中间件Q02)。
本实施案例中M04消息存储包括以下信息，如图4所示，M04消息存储有如下三大部份：
F01服务节点内存索引数组结构，F01内存索引数组主要包括消息序号、消息时间、消息索引，消息序号为数组下标，从0开始。消息时间为日期和时间，消息索引为长整型，消息索引记录该消息在F03文件中的开始位置。
F02消息索引持久化文件结构：该部份内容按byte位二进制存储，文件结构中每8个字节为一个单元，每个单元占8个字节，8个字节存储一个消息的文件位置索引，当需要读取指定消息的内容时可根据消息序号直接推算出索引位置，根据索引位置直接指向文件具体位置读取F03消息内容。F02消息索引文件每个服务节点均有一个索引文件，相互独立。
F03消息内容持久化结构：该部份内容按按字符串存储，消息长度固定6个字节，日期固定8个字节，时间6个字节、微秒占6个字节。读取时先读取消息的长度，根据长度自动向下度读取消息内容。F03文件只有一个，存放所有消息。
本实施案例中排队机Q03可以主从双机工作，如图5所示，主排队机和从排队机实现消息实时同步，Q03主排队机中M01接收消息存入M02消息队列，M03对消息进行排序，M04对消息进行存储，M05读取消息，M06转发消息至Q03从排队机，Q03从排队机同Q03主排队机一样接收、处理、存储和转发。

Claims (6)

1.一种基于交易系统的消息排队方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01，当使用排队机接收、排序、存储、处理并转发电子交易指令消息时，读取消息信息，识别消息码，识别成功执行步骤S02,否则，返回消息处理失败，结束；
S02，对接收的消息进行唯一顺序编号，如1,2,3,4,5…，从内存中读取当前消息编号，在当前最大消息编号执行+1操作，将该编码分配给当前收到的消息，作为该消息的唯一标识ID；
S03，根据消息码读取消息处理流程中定义的服务节点，在该服务节点下分配内存数组地址，将消息唯一标识ID写入对内存数组；
S04，将该消息的消息长度、消息时间、消息内容写入文件，作为消息内容的数据文件，并记录文件写入的开始位置，将该开始位置作为索引写入S03中描述的该消息对应的内存数组空间，作为该消息读取文件的索引；
S05，将S03中描述的内存数组数据以增量方式写入本地文件，作为消息索引的数据文件；
S06，将该消息发送至从排队机，从排队机按S01-S05步骤写入，写入成功后返回主排队机，主排队机收到从排队机写入成功的信息后执行S07,否则消息处理失败，结束；
S07，消息执行服务扫描到服务节点下有新增的消息，按S03中描述的内存数组索引读取消息信息，将消息信息发送至对应的该服务节点。
2.根据权利要求1所述的一种基于交易系统的消息排队方法，其特征在于，其中的交易系统包括交易客户端Q01、交易中间件Q02、排队机Q03、交易核心Q04以及数据库Q05，交易指令信息始从交易客户端Q01，有序的经过交易中间件Q02、排队机Q03、交易核心Q04异步吞吐处理，终到数据库Q05存储。
3.根据权利要求2所述的一种基于交易系统的消息排队方法，其特征在于，所述的排队机Q03内部的M01 clientsocket模块接收Q01客户端消息，将消息存入M02消息队列模块，M02消息队列模块将所有消息进行串行化排序，排序后的消息由M03消息排序模块从消息队列中读取，读取完成后对消息进行顺序编码，编码后的消息由M04消息存储模块负责存储消息索引和消息内容；M05消息读取模块从本地持久化文件中顺序读取消息，根据消息编码识别消息的配置流程节点，M06消息转发模块根据配置流程节点通过M01 clientsocket模块或M07serversocket模块转发对应的服务模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于交易系统的消息排队方法，其特征在于，所述的M04消息存储模块包括F01服务节点内存索引数组结构，F02消息索引持久化文件结构以及F03消息内容持久化结构。
5.根据权利要求3所述的一种基于交易系统的消息排队方法，其特征在于，主排队机和从排队机实现消息实时同步，主排队机中M01 clientsocket模块接收消息存入M02消息队列模块，M03消息排序模块对消息进行排序，M04消息存储模对消息进行存储，M05消息读取模块读取消息，M06消息转发模块转发消息至从排队机，从排队机同主排队机一样接收、处理、存储和转发。
6.根据权利要求3所述的一种基于交易系统的消息排队方法，其特征在于，所述排队机Q03防止消息缓存过多处理方法是在在消息写入M02消息队列模块时判断缓存消息总数若大于配置条数，则暂停接收新的请求消息，优先执行推送消息。
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