目前采用開放式系統(tǒng)的銀行柜面業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)，基本都是客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的，客戶端需要通過介質(zhì)多樣的廣域網(wǎng)與服務(wù)端通訊。由于網(wǎng)絡(luò)的不可靠性，常常出現(xiàn)傳輸過程中交易數(shù)據(jù)的丟失，造成客戶端與服務(wù)端的交易不完整或數(shù)據(jù)不一致，導(dǎo)致銀行的資金風(fēng)險(xiǎn)和信譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)。如何防范由于通訊原因產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，如何控制數(shù)據(jù)的一致性，是任何一個(gè)客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的聯(lián)機(jī)交易處理系統(tǒng)必須考慮的問題。
一、 導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的原因
在客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的聯(lián)機(jī)交易處理系統(tǒng)中，一筆交易至少包含如下圖所示的四個(gè)過程：①請(qǐng)求傳輸過程；②服務(wù)端交易處理過程；③應(yīng)答傳輸過程；④客戶端處理應(yīng)答過程。
圖表 1 交易的基本處理過程
由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟豢煽啃裕厝挥?quot;③應(yīng)答傳輸過程" 失敗的情況。在這種情況下，就產(chǎn)生了服務(wù)端與客戶端交易狀態(tài)的不一致性問題：在服務(wù)端，該筆交易已處理或完成；在客戶端，由于沒有收到應(yīng)答，該筆交易是失敗的。
這種客戶端及服務(wù)端的不一致性，會(huì)給銀行帶來(lái)資金風(fēng)險(xiǎn)和信譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)該筆交易是增加客戶的可用資金時(shí)，產(chǎn)生了資金風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)該筆交易是減小客戶的可用資金時(shí)，產(chǎn)生了信譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)。例如一筆存款交易產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致時(shí)，在服務(wù)端，客戶的帳戶余額已增加，而在柜臺(tái)，該筆業(yè)務(wù)失敗，存款并末收入，從而造成客戶的余額虛增，客戶可以通過正常的途徑使用該筆資金，這將造成銀行資金損失。一筆取款交易產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致時(shí)，在主機(jī)端，客戶的帳戶余額已減少，而在柜臺(tái)，該筆業(yè)務(wù)失敗，客戶并未取到款。如果客戶發(fā)現(xiàn)這一情況，將會(huì)造成銀行的信譽(yù)損失。
二、 沖正與重復(fù)辦理方式
目前大部分銀行業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)采用沖正或重復(fù)辦理的方式，了解決數(shù)據(jù)不一致的問題。這兩種方式的基本思想，都是當(dāng)數(shù)據(jù)不一致性問題發(fā)生后，通過事后附加的干預(yù)過程來(lái)進(jìn)行補(bǔ)救。
（一） 沖正方式
沖正方式下，一筆交易以客戶端為準(zhǔn)，客戶端完成，該筆交易才完成，客戶端失敗，則該筆交易失敗。當(dāng)應(yīng)答傳輸過程失敗，前端認(rèn)為該筆交易失敗，將產(chǎn)生一筆沖正交易。該筆沖正交易將取消上一筆交易的結(jié)果，從而恢復(fù)客戶端及服務(wù)端的數(shù)據(jù)一致性。
按產(chǎn)生沖正交易的時(shí)機(jī)，可以分為三種：
1、立即沖正，是在一筆交易超時(shí)無(wú)應(yīng)答時(shí)，立即發(fā)出沖正；
2、定時(shí)沖正，是指按固定的時(shí)間間隔，發(fā)出沖正交易；
3、當(dāng)一筆交易未成功時(shí)，在做下一筆交易時(shí)，先自動(dòng)做一個(gè)沖正交易，當(dāng)沖正交易完成后，才執(zhí)行正常交易。目前，POS系統(tǒng)廣泛使用的是下一筆交易沖正的方式。
沖正方式程序控制簡(jiǎn)單，適應(yīng)性廣。但這種方式無(wú)法確保沖正成功的時(shí)間，從而也就無(wú)法控制風(fēng)險(xiǎn)存在的時(shí)間。一個(gè)極端的情況是，通訊故障是由于物理線路中斷造成的，在線路恢復(fù)正常前，沖正交易無(wú)法完成，風(fēng)險(xiǎn)將一直存在。
（二）重復(fù)辦理方式
重復(fù)辦理方式下，一筆交易以服務(wù)端為準(zhǔn)，服務(wù)端處理成功，無(wú)論客戶端是否收到結(jié)果，均認(rèn)為該筆交易成功。當(dāng)應(yīng)答傳輸過程失敗造成客戶端交易失敗，客戶端必須重復(fù)辦理該筆交易，在服務(wù)端，收到重復(fù)的交易請(qǐng)求，若該筆交易已處理，則將上筆交易的結(jié)果作為本次交易的處理結(jié)果返回，若未處理，則按正常交易進(jìn)行處理。
這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于控制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。局限性基本同沖正方式，即無(wú)法控制風(fēng)險(xiǎn)存在的時(shí)間。另外，以服務(wù)端為準(zhǔn)的條件使它的使用范圍受到一定的限制。在對(duì)公會(huì)計(jì)系統(tǒng)中，通常采用重復(fù)辦理的方式。
三、鎖方式
鎖方式是將數(shù)據(jù)的不一致性轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的不可用性，通過數(shù)據(jù)的不可用性，消除風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。
鎖方式具體的實(shí)現(xiàn)方法是：在②服務(wù)端處理過程后，對(duì)該操作所涉及的數(shù)據(jù)加鎖，使它們處于一種不可用的狀態(tài)；增加⑤確認(rèn)傳輸過程和⑥服務(wù)端確認(rèn)處理過程。當(dāng)客戶端收到應(yīng)答并處理完畢后，將產(chǎn)生給服務(wù)端發(fā)一個(gè)確認(rèn)信息，當(dāng)服務(wù)端收到確認(rèn)后，對(duì)第②步鎖住的數(shù)據(jù)進(jìn)行解鎖。如下圖所示：
圖表 2 鎖方式的處理過程
通過上圖可以看出，在t1~t4 的時(shí)間段內(nèi)，該筆交易所涉及的數(shù)據(jù)是加鎖的。當(dāng)③應(yīng)答傳輸過程失敗時(shí)，則不會(huì)執(zhí)行第⑥步的解鎖操作。后續(xù)涉及這些數(shù)據(jù)的交易將由于鎖的存在而不再進(jìn)行，因此，不會(huì)造成銀行的資金損失及信譽(yù)損失。
加鎖常用兩種實(shí)現(xiàn)方式：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)交易加鎖的數(shù)據(jù)庫(kù)鎖，在應(yīng)用層對(duì)數(shù)據(jù)加鎖的應(yīng)用鎖。鎖方式可以根據(jù)實(shí)際情況決定使用數(shù)據(jù)庫(kù)鎖或應(yīng)用鎖。
（一）數(shù)據(jù)庫(kù)鎖
數(shù)據(jù)庫(kù)鎖利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的交易機(jī)制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖保護(hù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)操作中，"開始交易（begin work）"和"提交交易(commit work)"之間的操作所涉及的數(shù)據(jù)將被加鎖。在②服務(wù)端交易處理過程中執(zhí)行"開始交易"操作，在⑥服務(wù)端確認(rèn)處理過程執(zhí)行commit work操作。這樣從t1至t4之間，數(shù)據(jù)是被鎖住的。當(dāng)應(yīng)答傳輸過程失敗時(shí)，相關(guān)的數(shù)據(jù)被鎖住，與這些數(shù)據(jù)相關(guān)的后續(xù)業(yè)務(wù)將由于鎖的存在而無(wú)法進(jìn)行，這樣就不會(huì)造成數(shù)據(jù)不一致的問題。
這種方式避免了風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生，程序編寫簡(jiǎn)單，易于使用。但是，數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖要占用比較大的系統(tǒng)資源；數(shù)據(jù)被鎖的時(shí)間較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的交易對(duì)數(shù)據(jù)的鎖范圍較大，沒有針對(duì)性。因此，數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖對(duì)系統(tǒng)支持大規(guī)模并發(fā)的能力會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。過程③和過程⑤的任何一次失敗均會(huì)導(dǎo)致交易無(wú)法結(jié)束，從而也就無(wú)法釋放相應(yīng)的資源及數(shù)據(jù)，從而影響后續(xù)業(yè)務(wù)的處理。
為了避免出現(xiàn)無(wú)法釋放資源的現(xiàn)象，有些系統(tǒng)采用了結(jié)束交易的默認(rèn)機(jī)制。當(dāng)交易超過一定的時(shí)間未結(jié)束時(shí)，則系統(tǒng)根椐約定，自動(dòng)進(jìn)行"提交交易"或"回滾交易（Rollback）"。這種作法實(shí)際上可能造成客戶端與服務(wù)端的數(shù)據(jù)不一致，使用這種方式的系統(tǒng)一般都具有一個(gè)交易中間件，由交易中間件通過XA接口，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)的交易開始及交易結(jié)束等與交易有關(guān)的操作。
（二）應(yīng)用鎖
應(yīng)用鎖與數(shù)據(jù)庫(kù)鎖的差別在于，應(yīng)用鎖方式是在應(yīng)用程序這一層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖。例如一筆存款業(yè)務(wù)，在第②步服務(wù)端完成業(yè)務(wù)處理后，對(duì)進(jìn)行存款的帳戶進(jìn)行凍結(jié)，使其不能發(fā)生業(yè)務(wù)，直到收到客戶端發(fā)來(lái)的確認(rèn)后，才對(duì)該帳戶解凍。
應(yīng)用鎖的系統(tǒng)開銷小，鎖的針對(duì)性強(qiáng)，系統(tǒng)的并發(fā)能力大。但是應(yīng)用編程復(fù)雜，編程量增加，有時(shí)很難確定一筆交易應(yīng)當(dāng)鎖住的數(shù)據(jù)。
三、 TongEASY方案：鎖與自動(dòng)確認(rèn)/沖正結(jié)合
從銀行業(yè)務(wù)角度來(lái)看，控制風(fēng)險(xiǎn)是首要的，因此一個(gè)方案首先必須實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的有效控制。雖然鎖方式可以有效地控制風(fēng)險(xiǎn)，但這種方式對(duì)系統(tǒng)處理能力及效率會(huì)有一定的影響，如何將這種方式對(duì)系統(tǒng)的影響控制在可以接受的范圍，是解決問題的關(guān)鍵所在。
通科技公司的交易中間件TongEASY綜合上述幾種方式的優(yōu)點(diǎn)，提供了一種解決數(shù)據(jù)一致性問題的方案，即鎖與自動(dòng)確認(rèn)/沖正結(jié)合的方式：利用鎖方式控制數(shù)據(jù)一致性問題，利用確認(rèn)/沖正方式釋放鎖占用的資源。
TongEASY以鎖方式為基礎(chǔ)，增加以第⑦個(gè)處理過程：確認(rèn)/沖正的應(yīng)答傳輸過程。當(dāng)服務(wù)端接收到客戶端的確認(rèn)/沖正后，服務(wù)端將發(fā)回一個(gè)確認(rèn)/沖正的應(yīng)答。TongEASY只有在收到確認(rèn)/沖正的應(yīng)答后，才認(rèn)為該筆交易已處理結(jié)束，否則將重復(fù)發(fā)確認(rèn)/沖正。處理過程如下圖所示：
圖表 3 TongEASY的處理過程
當(dāng)③應(yīng)答傳輸過程失敗時(shí)，TongEASY將產(chǎn)生一個(gè)"沖正確認(rèn)"發(fā)給服務(wù)端，服務(wù)端收到"沖正確認(rèn)"后，則進(jìn)行沖正操作，取消該筆交易的操作。當(dāng)⑤確認(rèn)傳輸過程或⑦確認(rèn)應(yīng)答傳輸過程失敗時(shí)，TongEASY將核對(duì)交易結(jié)果并按一定的時(shí)間間隔重復(fù)執(zhí)行⑤確認(rèn)傳輸過程，直到過程⑤及⑦均正常完成為止。服務(wù)端在進(jìn)行⑥確認(rèn)處理過程時(shí)，若收到的確認(rèn)是"正常確認(rèn)"，則對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)解除應(yīng)用鎖；若收到的確認(rèn)是"沖正確認(rèn)"，則對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)解除應(yīng)用鎖并進(jìn)行沖正操作。若收到的"確認(rèn)"已處理過，則直接發(fā)回確認(rèn)應(yīng)答信息。
TongEASY方式相對(duì)于鎖方式而言，避免了由于單次通訊故障造成資源無(wú)法釋放，在解決數(shù)據(jù)不一致性問題的同時(shí)，減少了系統(tǒng)資源占用現(xiàn)象，避免了系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，由于大量資源無(wú)法釋放而造成系統(tǒng)的性能下降。
四、 結(jié)束語(yǔ)
沖正方式及重復(fù)辦理方式雖然簡(jiǎn)單、方便，但卻無(wú)法防止風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生，無(wú)法有效控制風(fēng)險(xiǎn)存在時(shí)間。
數(shù)據(jù)庫(kù)鎖及應(yīng)用鎖的方式可以防止風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生，但對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，特別是會(huì)影響系統(tǒng)支持大規(guī)模并發(fā)的能力，在極端的情況下，會(huì)影響系統(tǒng)的正常使用。
TongEASY提供的鎖與沖正結(jié)合的方式是對(duì)鎖機(jī)制的一種改進(jìn)，它不但可以防止風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生，同時(shí)可以減少由于通訊故障造成的資源占用，不失為一種適合中國(guó)國(guó)情的解決方法。