Refactoring of an application with the RPC Internet Communications Engine

With the emergence of high-frequency trading, financial applications need optimized integration frameworks like Ice RPC for low latency and high throughput. This thesis examines transitioning an exotic options trading application from a REST API to the Ice RPC framework while preserving functionality and improving performance. Exotic options have complex valuations requiring advanced analytics. The existing application utilizes REST APIs for connectivity. However, REST has limitations in efficiency compared to RPC optimized for distributed environments. The goal is to evaluate the benefits of refactoring of a production application developed within an investment bank in terms of reducing technical debt, eliminating security risks, saving costs, increasing productivity, and enhancing performance. Another objective is to analyze the adaptation of the Ice framework when deployed in practice, where the analysis result is documented as an Ice framework guide. The methodology consists of static code analysis using the SonarQube tool performed before and after refactoring. This analysis categorizes errors by type and severity and describes their number and location in the source code. Furthermore, it obtains information about security vulnerabilities in the application and their status after refactoring. Finally, it analyzes the impact of refactoring on the number of duplicates and cyclic dependencies in the code. Thanks to these statistics, it is possible to evaluate the success of the refactoring. The findings confirm measurable improvements from switching to the binary Ice RPC protocol compared to the text-based REST protocol. Latency reduced by 5-8x, and message sizes decreased 3x. Concurrency and scalability increased due to Ice's thread pooling and connection management. Additionally, the thesis documents common adoption issues with Ice RPC and solutions based on lessons learned during implementation. The results provide insights into suitable use cases and best practices for transitioning distributed systems to modern RPC architectures. As part of the adoption of the Ice framework a guide was created, the guide includes solutions to common problems associated with migrating to the Ice framework and a summary of the strengths and weaknesses of the Ice framework that can aid in the management decision-making, whether or not to adopt this framework in a company.

S růstem trendu vysokofrekvenčního obchodování finanční aplikace vyvstává potřeba optimalizovaných integračních frameworků jako Ice RPC, které zajišťují nízkou latenci a vysokou propustnost. Tato diplomová práce se zabývá problematikou přechodu aplikace pro obchodování s exotickými opcemi z REST API na framework Ice RPC při zachování funkčnosti aplikace a zároveň dosáhnout zlepšení jejího výkonu. Exotické opce se vyznačují komplexním oceněním, které vyžaduje pokročilou analytiku. Existující aplikace využívá pro připojení REST API, avšak toto rozhraní má v porovnání s RPC optimalizovaným pro distribuovaná prostředí značná omezení z hlediska efektivity. Cílem této práce je zhodnotit přínosy refaktoringu produkční aplikace v konkrétní investiční bance, z hlediska snížení technického dluhu, eliminace bezpečnostních rizik, úspory nákladů, zvýšení produktivity a zlepšení výkonu. Dalším cílem je analyzovat adaptaci frameworku Ice v praxi. Výsledky analýzy jsou shrnuty v dokumentu s názvem "Sprievodca frameworkom Ice". Pro hodnocení úspěšnosti refaktoringu byla použita statická analýza kódu pomocí nástroje SonarQube, která byla provedena před a po refaktoringu. Tato analýza kategorizuje chyby podle typu a závažnosti a popisuje jejich počet a umístění v zdrojovém kódu. Dále analyzuje bezpečnostní chyby v aplikaci a jejich stav po refaktoringu. Závěrečným krokem je analýza vlivu refaktoringu na počet duplicit a cyklických závislostí v kódu. Na základě těchto statistik je možné objektivně posoudit efektivitu provedeného refaktoringu. Zjištění potvrzují měřitelná zlepšení při přechodu na binární protokol Ice RPC v porovnání s textovým protokolem REST. Latence se snížila 5- až 8-násobně a velikost zpráv se zmenšila 3-násobně. Souběžnost a škálovatelnost se zvýšily díky Ice poolingu vláken a správě připojení. Kromě toho práce dokumentuje běžné problémy s adaptací Ice RPC a řešení založená na zkušenostech získaných během implementace. Výsledky poskytují pohled na vhodné případy použití a osvědčené postupy pro přechod distribuovaných systémů na moderní RPC architektury. V rámci dokumentace běžných problémů s adaptací frameworku Ice vznikla příručka, která obsahuje řešení běžných problémů spojených s migrací na framework Ice a shrnutí silných a slabých stránek frameworku Ice, které může usnadnit manažerské rozhodování o jeho adopci ve firmě.