COBOL编程培训课件——掌握企业级编程技巧

编程培训课件掌COBOL——握企业级编程技巧欢迎参加编程培训课程本课程专为企业级开发人员设计，旨在帮助COBOL您掌握这门在金融、保险、政府等关键领域仍占主导地位的编程语言虽然诞生于年，但至今仍维护着全球超过的金融交易系COBOL195970%统，是真正的企业级编程语言简介与发展历程COBOL1历史起源2标准化发展（经过多次标准化更新，从最初COBOL Common的到现在的Business-Oriented COBOL-60）诞生于，语言不断Language1959COBOL-2014年，由美国国防部主导开发，演进以适应现代计算需求，同旨在创建一种通用的商业导向时保持向后兼容性，确保遗留编程语言格蕾丝霍普等计系统的稳定运行·算机先驱参与了其设计工作企业应用地位语言现状COBOL70%金融交易系统全球金融交易系统占比数百万活跃程序员仍在大型主机领域工作亿220代码行数全球代码总量估算COBOL95%交易ATM基于系统处理COBOL为什么学习COBOL企业级稳定性系统以其卓越的稳定性和可靠性著称，能够处理大规模数据和高并发事务，是企业关键业务系统的理想选择其严格的数据类型检查和错误处理机制COBOL确保了系统的安全运行无可替代性许多核心业务系统已运行数十年，积累了大量业务逻辑和数据处理规则完全重写这些系统成本巨大且风险极高，因此在可预见的未来仍将保持其重COBOL要地位市场需求旺盛随着大量程序员即将退休，市场对熟练掌握的专业人员需求急剧增加掌握技能意味着拥有稳定的职业前景和优厚的薪资待遇COBOL COBOL COBOL编程典型应用场景COBOL批量数据处理银行交易账务系统擅长处理大规模批量数银行的核心账务系统几乎都基于COBOL据作业，如月末账单生成、年度开发，处理存款、贷COBOL报表统计等其高效的文件处理款、转账等各类金融交易这些能力和内置的排序、合并功能使系统要求极高的准确性和一致其成为批处理系统的首选语言性，的十进制精确计算COBOL典型应用包括银行对账、保险理能力确保了金融数据的准确无赔批处理等误保险核心业务系统保险公司的承保、理赔、精算等核心业务系统广泛使用这些系COBOL统需要处理复杂的业务规则和大量的历史数据，的结构化编程特COBOL性使得业务逻辑清晰易懂，便于维护和扩展学习的必要基础COBOL零基础友好语法接近自然英语，对编程初学者极其友好即使没有编程基础COBOL的人员也能快速上手，这正是设计的初衷之一语言的可读性COBOL强，业务人员也能理解代码逻辑英文基础要求由于使用英文关键字和标识符，具备基本的英文阅读能力将COBOL有助于学习不过的英文词汇相对简单，多为常见的商业术COBOL语，通过学习很容易掌握逻辑思维培养学习有助于培养结构化的编程思维和严谨的逻辑分析能COBOL力这些技能不仅适用于编程，对其他编程语言的学习COBOL和实际工作中的问题解决都有很大帮助整体程序结构概览COBOL标识部程序基本信息环境部运行环境配置数据部数据结构定义过程部业务逻辑处理程序采用四部分标准结构，这种清晰的层次划分使得程序结构一目了然，便于团队协作开发和后期维护每个部分都有特定的功能和语COBOL法规则，确保了代码的规范性和可读性这种结构化的设计理念至今仍被现代编程语言所借鉴标识部（）IDENTIFICATION DIVISION基本语法结构IDENTIFICATION DIVISION.标识部是程序的第一个部分，用于定义程序的基本信PROGRAM-ID.PAYROLL-SYSTEM.COBOL息必须以开头，后跟程序名AUTHOR.ZHANG-SAN.IDENTIFICATION DIVISION（）这是唯一必需的段落，其他如作者、日DATE-WRITTEN.2024-01-

15.PROGRAM-ID期等都是可选的DATE-COMPILED.REMARKS.标准格式包括程序名、作者姓名、编写日期、功能说明等信息，THIS PROGRAMPROCESSES有助于代码管理和团队协作EMPLOYEE PAYROLLDATA.环境部（ENVIRONMENT）DIVISION配置部用于指定源计算机和目标计算机的特性，CONFIGURATION SECTION包括字符集、货币符号等系统级配置参数这部分通常在移植程序时需要调整输入输出部定义程序中使用的文件及其物理特性通INPUT-OUTPUT SECTION过段落将逻辑文件名与物理文件名关联，指定文件的FILE-CONTROL存储设备和访问方式文件关联语句建立程序内部文件名与外部实际文件的对应关系，并指定SELECT文件的组织方式（顺序、索引、相对）和访问模式（顺序、随机、动态）数据部（）DATA DIVISION文件节工作存储节定义外部文件的记录结构声明程序内部使用的变量•（文件描述）•常量定义FD•记录格式定义•工作变量•块大小设置•临时存储区报表节链接节设计报表的格式和布局定义程序间共享的数据项•报表头定义子程序参数••明细行格式外部数据引用••汇总信息•全局变量过程部（PROCEDURE）DIVISION程序启动初始化变量，打开文件，设置程序运行环境执行必要的准备工作，如文件状态检查、内存分配等主处理循环核心业务逻辑处理，包括数据读取、计算、判断、更新等操作使用语句实现循环控制和模块化调用PERFORM程序终止关闭文件，释放资源，输出处理结果统计信息确保所有数据都已正确保存，系统状态正常基本语法COBOL代码列规则英文关键字特性采用固定格式的列规则，第列为序号区，第列为使用英文单词作为关键字，如、、等，使COBOL1-67COBOL MOVE ADD IF指示区，第列为区域，第列为区域这种格式代码接近自然语言这种设计让非程序员也能理解代码逻辑，便8-11A12-72B确保了代码的整齐性和可读性于业务人员参与系统维护注释行在第列使用星号标识，续行使用连字符严格的语句结构清晰，动词在前，操作数在后，符合英语语法习惯句7*-列规则虽然看似繁琐，但有助于代码规范化管理子以句号结束，段落以段落名开头常见数据类型（数值型）（字母型）（字母数NUMERIC ALPHABETICALPHANUMERIC字型）用于存储数字数据，支持整数和小只能包含字母和空格字符，常用于姓数可以进行算术运算，如加减乘名、地址等文本字段这种严格的类可以包含字母、数字和特殊字符的混除数值型数据在金融计算中至关重型限制有助于数据验证和错误预防，合数据类型是最常用的数据类型，要，提供精确的十进制运算能确保数据的完整性和一致性适用于各种文本信息存储，如客户编COBOL力，避免浮点数精度问题号、产品代码等业务标识符变量声明详解符号含义示例说明数字位位数字9PIC955字符位个字符X PICX2020符号位带符号数字S PICS97小数点位整数位V PIC95V9952小数字母位个字母A PICA1010（）子句是数据定义的核心，通过这些符号可以精确描PIC PICTURECOBOL述数据的格式和长度合理的数据定义不仅节省存储空间，还能提高程序运行效率和数据处理的准确性数据初值与赋值子句VALUE在数据定义时直接赋予初始值，如01COUNTER PIC93VALUE100语句MOVE运行时动态赋值，如MOVE JOHNTO CUSTOMER-NAME类型转换自动处理兼容类型间的转换，确保数据一致性COBOL数据结构嵌套与分级级（记录级）01最高层次的数据项，定义记录结构的起始级（组项）05组合多个相关数据项，便于逻辑分组管理级（子项）10具体的数据字段，包含实际的业务信息层次号机制使得复杂的数据结构清晰明了，支持最多级嵌套可以包含多个，形成树状结49GROUP ITEMELEMENTARY ITEM构，便于数据的统一操作和引用这种设计特别适合处理复杂的业务记录，如客户信息、订单明细等判断分支（）IF/ELSE/END-IF基本语句结构条件组合与嵌套IF条件判断是程序逻辑控制的基础的语句支持多种可以使用、、等逻辑操作符组合多个条件嵌套IF COBOLIF ANDOR NOTIF比较操作符，包括等于、大于、小于等数值比较，以及字符串的语句要注意正确配对，保持代码的可读性END-IF字典序比较还支持复合条件判断，如数值范围检查、空值判断等，COBOL为业务逻辑提供了丰富的表达能力IF SCORE90MOVEATO GRADEELSEIFSCORE80MOVE BTO GRADEELSEMOVEC TOGRADEEND-IFEND-IF.分支（语句）CASE EVALUATE条件评估分支匹配语句对选择变量进行评依次检查子句中的条件，执行匹EVALUATE WHEN估，支持多种数据类型配的分支代码分支退出默认处理执行完匹配分支后自动退出处理所有未匹配的情WHEN OTHER结构，继续后续处理况，确保程序逻辑完整EVALUATE循环结构（）PERFORM简单循环语句实现条件控制的循环，当条件为真时退出循PERFORM UNTIL环这是最常用的循环形式，适用于文件处理、数据统计等场景循环体可以是单个段落或多个段落的组合计数循环语句执行指定次数的循环，适用于已知循环次数PERFORM TIMES的情况语句提供更灵活的计数控制，可以指PERFORM VARYING定起始值、终止条件和步长，类似其他语言的循环for嵌套循环支持循环的嵌套使用，内层循环可以引用外层循环的控制变COBOL量合理使用嵌套循环可以处理二维数组、多级汇总等复杂数据处理任务，但要注意控制嵌套层次避免过度复杂子程序与模块化语句调用CALL使用语句调用外部子程序，传递参数通过子句实CALL USING现支持按值传递和按引用传递两种方式，灵活处理不同的数据交换需求参数传递机制子程序通过定义接收参数，LINKAGE SECTION子句声明参数列表参数类PROCEDURE DIVISIONUSING型和长度必须与调用方保持一致，确保数据传递的准确性返回值处理子程序执行完毕后使用或语句返EXIT PROGRAMGOBACK回调用方可以通过特殊寄存器传递执行状RETURN-CODE态，便于错误处理和流程控制数组（）OCCURS数组定义与访问数组操作实例子句定义数组结构，指定元素个数和可选的索引数OCCURS01STUDENT-RECORD.组下标从开始，使用括号表示法访问元素，如1STUDENT-05STUDENT-INFO OCCURS100TIMES.SCOREI10STUDENT-ID PIC

98.支持多维数组定义，通过嵌套子句实现数组边界检10STUDENT-NAME PICX

20.OCCURS查由编译器自动处理，防止越界访问错误10STUDENT-SCORE PIC

93.MOVE95TO STUDENT-SCORE

1.PERFORM VARYINGI FROM1BY1UNTIL I100DISPLAY STUDENT-NAMEIEND-PERFORM.内建函数COBOL数值函数字符处理函数函数返回字符串长和LENGTH UPPER-CASE LOWER-度，将字符串转换进行大小写转换NUMVAL CASE为数值和函数找去除字符串首尾空格MAX MINTRIM出最大值和最小值函进行字符串替MOD SUBSTITUTE数计算余数，计算平方换反转字符串SQRT REVERSE根这些函数简化了常见的数这些函数为文本数据处理提供值计算任务了强大支持日期时间函数获取当前系统日期时间CURRENT-DATE DATE-TO-进行日期格式转换计算日期间YYYYMMDD INTEGER-OF-DATE隔天数这些函数满足了业务系统中常见的日期计算需求文件操作基础顺序文件索引文件记录按顺序存储和访问通过索引快速定位记录•磁带存储方式•主键访问•批处理应用•随机读取成本最低•高效查询•配置相对文件SELECT文件分配和属性设置根据相对记录号直接访问物理路径指定•固定长度记录••访问模式选择快速定位••组织方式定义•适合频繁更新文件描述与数据映射文件描述排序描述FD SD（）语句定（）用于FD FileDescription SDSort Description义外部文件的物理特性，包括记描述排序工作文件的特性在录长度、块大小、标号信息等语句中使用，定义排序键SORT每个外部文件都需要对应的字段和记录结构文件是临FD SD描述，建立程序与物理文件的关时性的，仅在排序过程中存在，联合理的文件描述有助于提高排序完成后自动释放相关资源效率I/O记录结构映射通过级数据项定义记录的内部结构，与文件中的数据格式保持一致01支持固定长度和可变长度记录数据项的定义顺序和长度必须与实际文件格式匹配，确保数据正确读取和写入文件操作命令详解文件打开OPEN语句打开文件并建立访问通道，指定访问模式（、、OPEN INPUTOUTPUT、）打开文件前必须检查文件状态，确保文件可用I-O EXTEND操作READ/WRITE语句从文件读取记录到程序缓冲区语句将记录写入文件READ WRITE更新现有记录内容，要求文件以模式打开REWRITE I-O删除记录DELETE语句删除当前记录，仅适用于索引文件和相对文件删除操作会在文DELETE件中标记记录为已删除状态，物理空间可能需要重组回收文件关闭CLOSE语句关闭文件并释放系统资源可选的子句防止其他程CLOSE WITHLOCK序访问文件程序结束前应关闭所有打开的文件文件记录读写实战顺序读取数据处理结果输出状态检查从文件开头依次读取每条记对读取的数据进行业务逻辑将处理结果写入输出文件或检查文件状态码，处理异常录，适用于批处理和报表生处理，如计算、验证、转换更新原文件，完成数据处理情况，确保数据完整性和一成等操作流程致性错误处理与文件状态码状态码含义处理方式典型场景操作成功继续处理正常读写操作00文件结束正常退出循环顺序文件读取10完毕记录不存在跳过或报错按键值查找失23败错误重试或终止硬件故障30I/O文件不存在创建或报错首次运行程序35文件状态码是程序健壮性的重要保障通过检查变COBOL FILESTATUS量，程序可以及时发现并处理各种异常情况，避免程序崩溃或数据损坏与数据库基础COBOL嵌入式SQL在程序中直接嵌入语句，使用语COBOL SQLEXEC SQL...END-EXEC法包围预编译器将语句转换为相应的数据库调用，实现程序与数SQL据库的无缝集成支持主流数据库如、等DB2Oracle游标操作使用语句定义游标，打开游标，DECLARE CURSOROPEN逐行获取数据，关闭游标游标机制适合处理大量数FETCH CLOSE据，避免内存溢出问题，是批处理程序的重要技术手段事务控制通过和语句控制事务的提交和回滚，确保COMMIT ROLLBACK数据一致性程序可以处理复杂的业务事务，满足企业COBOL级应用对数据完整性的严格要求事务处理与一致性特性ACID原子性、一致性、隔离性、持久性事务边界明确定义事务的开始和结束点数据锁定防止并发访问导致的数据冲突恢复机制系统故障时的数据恢复能力在企业关键业务系统中的地位很大程度上源于其优秀的事务处理能力通过严格的事务控制和错误处理机制，确保即使在系统故障或异COBOL常情况下，业务数据仍能保持一致性和完整性，这对金融等行业至关重要程序结构优化模块化设计代码复用层次化管理将复杂程序分解为独立将通用功能抽取为独立采用分层架构设计，数的功能模块，每个模块的子程序或成据访问层、业务逻辑COPY负责特定的业务功能员，避免重复编码建层、表示层各司其职通过语句调立程序库管理通用模变量定义遵循作用域原PERFORM用不同段落，实现代码块，如日期处理、数据则，全局变量最小化的复用和维护合理的验证、错误处理等复清晰的层次结构使程序模块划分使程序结构清用不仅提高开发效率，易于理解、测试和维晰，便于团队协作开还保证了代码质量的一护发致性条件编译与宏条件编译指令成员应用COPY使用编译器指令实现条件编译，根据不同的编译环境包含或排除语句引入外部代码片段，实现代码共享和标准化常用于COPY特定代码段这种机制支持程序在不同平台、不同配置下的灵活数据结构定义、通用处理过程、系统参数配置等部署COPY CUSTOMER-RECORD.常见的条件编译指令包括定义常量、检查环境变量、平台特定代COPY ERROR-HANDLING.码等有助于维护单一代码库支持多种运行环境COPY REPLACING==:PREFIX:==BY==CUST==.选项支持文本替换，增强了成员的灵活性REPLACING COPY测试与调试动态调试使用调试器设置断点，单步执行程序，观察变量值变化支持条件断点和监视点，精确定位问题发生位置现代开发环境提供可视化调试界面，大大提高调试效率调试DISPLAY在关键位置插入语句输出变量值和程序执行状态这DISPLAY是最基本也是最实用的调试方法，特别适合批处理程序的问题定位输出信息应包含时间戳和标识符跟踪TRACE开启程序执行跟踪功能，记录程序的执行路径和性能数据通过分析跟踪日志可以发现性能瓶颈和逻辑错误跟踪功能对性能有一定影响，应在调试完成后关闭性能优化方法算法优化内存管理选择高效的排序和查找算法，合理设计数据结构大小，避免减少不必要的循环嵌套使用内存浪费使用工作存储区缓二分查找替代线性查找，优化存频繁访问的数据，减少文件数据结构设计合理使用索引次数及时释放不再使用I/O文件提高随机访问效率避免的资源，防止内存泄漏批量在循环内进行重复计算，将常处理时考虑内存限制，采用分量计算移到循环外部批处理策略优化I/O使用合适的文件块大小，提高磁盘访问效率批量读写操作减少系统调用次数预读取和写缓冲技术平滑峰值选择适当的文件组织I/O方式，顺序访问用顺序文件，随机访问用索引文件安全性与合规数据脱敏访问控制敏感信息处理与保护严格的权限管理机制•信用卡号掩码•用户身份验证•身份证号隐藏•角色权限分配•密码加密存储•操作日志记录数据备份合规标准完善的灾难恢复机制符合行业监管要求•定期数据备份•财务合规SOX•异地容灾存储支付安全•PCI-DSS•快速恢复能力•数据保护GDPR企业开发环境介绍COBOL开源平台IBM Developerfor z/OS Zowe专业的大型机开发环境，提供语基于的现代化大型机开发平Web法高亮、代码补全、调试器等现台，支持和现代开RESTful API代功能集成了编辑器、发工具链提供扩展，IDE JCLVS Code数据集浏览器、调试工具等支让开发人员在熟悉的环境中进行持远程开发，开发人员可以在大型机开发支持流程和PC DevOps上连接大型机进行开发工作持续集成传统环境ISPF是传统的大型机开发环境Interactive SystemProductivity Facility虽然界面相对简单，但功能强大且稳定包含编辑器、实用程序、作业管理等完整的开发工具集许多资深开发人员仍偏爱使用微软VSCode+Z OpenEditor插件安装配置从扩展市场安装插件，配置大型机连VSCode IBMZ OpenEditor接参数支持语法高亮、代码折叠、错误检查等现代编辑功能开发特性智能代码补全、语法检查、重构工具支持、、COBOL JCLREXX等多种大型机语言集成版本控制，支持现代软件开发流程Git远程连接通过连接大型机，实现本地开发远程部署支持数据集浏Zowe CLI览、作业提交、日志查看等操作桥接传统大型机与现代开发环境主机与集成IBM COBOL环境TSO/ISPF提供交互式开发环境Time SharingOption作业控制JCL管理批处理作业执行Job ControlLanguage数据管理VSAM3高效数据存储Virtual StorageAccess Method大型机提供了完整的开发和运行环境是主要的交互开发环境，控制批处理作业的执行流程，提供IBM COBOLTSO/ISPF JCLVSAM高性能的数据存储和访问机制这些组件协同工作，构成了稳定可靠的企业级计算平台，支撑着全球关键业务系统的运行下开发实践Linux/Windows COBOL开源实现跨平台开发优势GNU Cobol是免费的开源编译器，支持、在环境下开发程序成本更低，开发工具更丰富可以GnuCOBOL COBOLLinux PCCOBOL、等多种平台提供了与标准高度兼使用现代进行开发，提高编程效率便于与现代技术栈集Windows macOSCOBOL IDE容的语法支持，适合学习和小型项目开发成，如服务、数据库连接等Web安装简单，通过包管理器或源码编译即可使用支持调用库函支持容器化部署，便于云环境迁移开发测试环境搭建简单，降C数，扩展了程序功能编译生成的可执行文件性能良好，适合现低了学习和开发的门槛，有助于培养新一代开COBOL COBOL代操作系统环境发人员版本与新特性COBOL标准COBOL-85引入结构化编程特性，、等语句END-IF EVALUATE标准COBOL-2002添加面向对象编程支持、字符集、自由格式代码Unicode标准COBOL-2014动态内存分配、支持、方法重载等现代特性JSON未来发展持续演进以适应现代计算需求和云环境部署与新兴技术的融合云平台支持现代编译器支持容器化部署，可以在、等云原COBOL DockerKubernetes生环境中运行、等云平台提供应用的托管服务，实AWS AzureCOBOL现了传统应用的云化迁移服务RESTful通过中间件技术，程序可以提供服务，与现代应用COBOL RESTAPI Web集成支持数据格式处理，实现与前端应用的数据交换这种方式保JSON持了核心业务逻辑不变，同时提供现代化的服务接口微服务架构将大型应用拆分为多个微服务，每个服务负责特定的业务功能通COBOL过消息队列、网关等技术实现服务间通信这种架构提高了系统的可维API护性和扩展性企业级开发团队组织COBOL项目经理负责项目规划和团队协调系统分析师业务需求分析和系统设计程序员COBOL核心开发工作和代码实现测试工程师质量保证和系统测试成功的项目需要合理的团队组织结构项目经理负责整体规划和进度控制，系统分析师负责需求分析和架构设计，程序员承担COBOLCOBOL具体的编码工作，测试工程师确保系统质量清晰的角色分工和有效的沟通机制是项目成功的关键因素主流大型企业实际案例COBOL银行核心账务系统某大型商业银行的核心账务系统采用开发，处理数千万客户COBOL的存款、贷款、转账等业务系统运行稳定，日处理交易量超过百万笔，确保了银行业务的连续性和准确性保险理赔系统某保险公司的理赔处理系统使用编写，包含复杂的业务规则COBOL和计算逻辑系统自动处理理赔申请、核保、赔付等流程，大大提高了理赔效率，年处理案件数量达到数百万件政府社保系统某地区社会保障管理系统采用构建，管理千万人口的社保信COBOL息系统稳定运行超过年，数据准确性和系统可靠性得到了充分验20证，为民生服务提供了坚实的技术保障。