COBOL 到 C++ 的遷移，是一個組織能夠執行的最具影響力的現代化專案之一，同時也是最被低估的。目前仍有大約 2,200 億行 COBOL 程式碼運行在生產環境中。銀行透過它處理數兆美元的交易。政府用它來管理退休金系統、稅務徵收和醫療保健。航空公司用它來訂票。而每一年，能夠維護這些程式碼的人都離退休更近一步，幾乎沒有新人接手。

數十年來，各組織都知道自己需要現代化。但成本太高、風險太大，而且 COBOL 系統一直運作得很好。現在情況不同了。大型主機的授權費用持續攀升，開發者人才庫正在快速萎縮，舊系統與現代基礎設施（雲端、容器、CI/CD、API）之間的差距每年都在擴大。

問題已經不再是 「我們是否應該脫離 COBOL？」，而是 「我們要遷移到什麼平台，要怎麼安全地完成？」

本指南將介紹一套經過驗證的 COBOL 到 C++ 遷移方法，使用現代 C++17/20 與 Qt 框架，並說明為什麼這個組合特別適合取代舊有的大型主機應用程式。

為什麼 COBOL 至今仍無處不在

在討論遷移之前，有必要先了解 COBOL 為什麼能存活這麼久：

  • 它能用。 COBOL 應用程式每天處理數兆美元的交易。銀行、保險公司、航空公司和政府機構仰賴的系統已經運行並演進了 40 年以上。
  • 它的整合程度很深。 COBOL 應用程式很少單獨存在。它們嵌入在複雜的大型主機生態系統中，包含 CICS、IMS、DB2、JCL 批次作業和專有中介軟體。
  • 變更的風險很高。 當你的 COBOL 應用程式負責處理數百萬人的薪資或結算金融交易時，一次失敗的遷移不只是丟臉的問題，而是災難性的。

這些都是繼續使用的合理理由。但它們不是永遠不搬的理由。

不遷移的真正代價

持續運行 COBOL 並一直推遲舊系統現代化的組織，面臨的風險會快速累積：

1. 人才危機是真實存在的

COBOL 開發者的平均年齡早已超過退休年齡。雖然有培訓計畫，但並沒有逆轉人才流失的趨勢。每一年，能夠維護你關鍵任務程式碼的人越來越少，而他們的時薪也越來越高。

2. 大型主機授權費用只會更貴

大型主機供應商持續創下營收紀錄，這意味著客戶在硬體上花的錢比以前更多。這些硬體雖然穩定可靠，但在架構上已經受限，無法與現代分散式系統相比。相同的工作負載如果跑在一般的 Linux 伺服器或雲端基礎設施上，成本往往只是大型主機的一小部分。

3. 技術債會不斷累積

COBOL 程式碼庫會隨著時間累積數十年的修補、繞路方案和未文件化的商業邏輯。拖得越久，最終的遷移就越困難。五年前「不敢動」的程式碼，今天只會更加危險。

4. 與現代系統的整合越來越困難

現代 API、雲端服務、容器化、CI/CD 管線，這些技術在設計之初就沒有考慮 COBOL。每過一年，你的舊系統和其餘技術堆疊之間的落差就更大。大型主機現代化不是可選項目，而是必然趨勢。

為什麼 C++ 和 Qt 是 COBOL 到 C++ 遷移的理想目標

COBOL 遷移有很多目標語言可以選擇。Java 和 C# 是常見的選項。但對於某些類型的 COBOL 應用程式，特別是那些涉及大量運算、有即時性需求或複雜桌面介面的程式，使用 Qt 進行 COBOL 到 C++ 的遷移相較於其他方式有明顯的優勢。

效能零妥協

能存活至今的 COBOL 應用程式，往往是因為它們需要高效率地處理大量資料。COBOL 到 C++ 的遷移能保留這樣的效能，同時解鎖現代化的能力：

  • 零成本抽象：樣板（templates）、constexpr 和 inline 函式會編譯成與手寫相同的機器碼
  • 確定性記憶體管理：RAII 和智慧指標讓你精確控制資源生命週期，不會有垃圾回收造成的停頓
  • 直接硬體存取：需要時，C++ 讓你貼近底層，這對於目前依賴大型主機特定硬體功能的應用程式至關重要

從第一天就跨平台

COBOL 與大型主機系統最大的限制之一就是平台鎖定。有了 C++ 和 Qt：

  • 單一程式碼庫可在 Windows、Linux 和 macOS 上運行
  • Qt 6 提供了現代的原生風格 UI 框架，內建元件、網路、資料庫存取、多執行緒和序列化功能
  • 基於 CMake 的建置系統可以在所有平台上實現自動化建置與測試
  • 容器化變得輕而易舉。遷移後的應用程式可以跑在 Docker、Kubernetes 或裸機上

成熟的生態系統與工具鏈

C++ 已經在生產環境中使用超過 40 年，比大多數你要遷移的 COBOL 應用程式都來得長。生態系統非常龐大：

功能C++ / Qt 解決方案
資料庫存取Qt SQL, ODBC, 原生驅動程式
網路Qt Network, Boost.Asio, gRPC
UI / 桌面Qt Widgets, Qt Quick / QML
批次處理標準執行緒, std::async, Qt Concurrent
檔案 I/Ostd::filesystem, Qt I/O 類別
測試Google Test, Catch2, Qt Test
效能分析Valgrind, perf, Intel VTune

長期可維護性

現代 C++（C++17/20/23）和 1990 年代的 C++ 是截然不同的語言。有了智慧指標、ranges、concepts 和 modules，它不但具表達力、安全性，可讀性也很高。當你用現代 C++ 重寫 COBOL 時，遷移後的程式碼庫不會變成下一個遺留問題。

實用的 COBOL 遷移策略

COBOL 到 C++ 的遷移不是一個週末就能搞定的事。它是一項需要仔細規劃的結構化工程。以下是一套經過驗證的分階段方法，能在維持進度的同時將風險降到最低：

第一階段：探索與評估

在寫任何一行 C++ 之前，你需要先搞清楚手上有什麼：

  • 盤點每一支 COBOL 程式、copybook、JCL 作業和 CICS 交易
  • 繪製資料流：哪些程式讀取或寫入哪些資料庫、檔案和佇列？
  • 辨識商業規則：任何 COBOL 系統中最有價值（也最危險）的部分就是嵌入在程式碼中的商業邏輯。其中大部分都沒有文件記錄
  • 按風險和複雜度分類：不是每支程式都需要一次全部遷移。有些是簡單的批次作業，有些是複雜的即時交易處理器

第二階段：架構設計

在開始轉換程式碼之前，先設計好目標系統：

  • 定義模組邊界，對應到 COBOL 系統的邏輯結構
  • 選擇資料層：從 DB2/IMS 遷移到 PostgreSQL、SQLite 或其他現代資料庫
  • 設計 API 介面：如果其他系統透過 CICS 或 MQ 與你的 COBOL 程式通訊，設計提供相同契約的 REST/gRPC 端點
  • 規劃 UI（如果適用）：Qt Widgets 用於傳統桌面應用程式，或 Qt Quick/QML 用於現代觸控友善的介面

第三階段：增量遷移

這是實際重寫的階段。關鍵字是增量：

  1. 從獨立的、低風險模組開始：批次作業、報表產生器、公用程式
  2. 新舊程式平行運行：遷移後的 C++ 模組在相同輸入下應該產生與 COBOL 原版完全相同的輸出
  3. 建立完整的測試套件：每支 COBOL 程式的行為都成為 C++ 替代品的測試案例
  4. 逐層遷移資料存取：用 Qt SQL 或原生 C++ 資料庫驅動程式取代 COBOL 的檔案 I/O 和嵌入式 SQL
  5. 逐步切換：當每個模組驗證通過後，將流量導向 C++ 版本

第四階段：驗證與強化

這是你的 COBOL 現代化成果接受檢驗的階段：

  • 大規模回歸測試：用數月甚至數年的歷史資料來測試遷移後的系統
  • 效能基準測試：C++ 版本的吞吐量應達到或超過 COBOL 原版
  • 安全性稽核：舊的 COBOL 系統通常完全沒有現代安全性概念（加密、輸入驗證、身份驗證）。遷移是修正這些問題的好時機
  • 文件化：每條商業規則、每個資料轉換、每個邊緣案例，全部記錄在程式碼註解、架構文件和測試案例中

具體範例：用現代 C++ 重寫 COBOL

為了說明 COBOL 到 C++ 遷移在實務中是什麼樣子，讓我們看一個簡單但有代表性的範例：一個記錄處理常式，它讀取客戶記錄、套用商業規則並寫入輸出。

COBOL 版本

 1       IDENTIFICATION DIVISION.
 2       PROGRAM-ID. CALC-DISCOUNT.
 3       DATA DIVISION.
 4       WORKING-STORAGE SECTION.
 5       01 WS-CUSTOMER-REC.
 6          05 WS-CUST-ID        PIC 9(8).
 7          05 WS-CUST-NAME      PIC X(30).
 8          05 WS-TOTAL-PURCHASES PIC 9(10)V99.
 9          05 WS-DISCOUNT-RATE   PIC 9V99.
10          05 WS-DISCOUNT-AMT    PIC 9(10)V99.
11       PROCEDURE DIVISION.
12           IF WS-TOTAL-PURCHASES > 100000.00
13               MOVE 0.15 TO WS-DISCOUNT-RATE
14           ELSE IF WS-TOTAL-PURCHASES > 50000.00
15               MOVE 0.10 TO WS-DISCOUNT-RATE
16           ELSE IF WS-TOTAL-PURCHASES > 10000.00
17               MOVE 0.05 TO WS-DISCOUNT-RATE
18           ELSE
19               MOVE 0.00 TO WS-DISCOUNT-RATE
20           END-IF.
21           COMPUTE WS-DISCOUNT-AMT =
22               WS-TOTAL-PURCHASES * WS-DISCOUNT-RATE.
23           STOP RUN.

現代 C++ 版本

 1#include <string>
 2#include <cstdint>
 3#include <cmath>
 4
 5struct Customer {
 6    uint64_t id;
 7    std::string name;
 8    double totalPurchases;
 9};
10
11struct DiscountResult {
12    double rate;
13    double amount;
14};
15
16[[nodiscard]]
17DiscountResult calculateDiscount(const Customer& customer) noexcept {
18    double rate = 0.0;
19
20    if (customer.totalPurchases > 100'000.00) {
21        rate = 0.15;
22    } else if (customer.totalPurchases > 50'000.00) {
23        rate = 0.10;
24    } else if (customer.totalPurchases > 10'000.00) {
25        rate = 0.05;
26    }
27
28    return {rate, customer.totalPurchases * rate};
29}

C++ 版本具備以下優點：

  • 型別安全：Customer 和 DiscountResult 是正規的型別，不是扁平的記錄布局
  • 可測試：calculateDiscount 是一個純函式。傳入資料，得到結果。單元測試非常簡單
  • 可組合：這個函式可以從 REST 處理器、批次作業、UI 事件或測試框架中呼叫
  • 高效能：這段程式碼編譯後只有幾個比較和一個乘法運算，幾乎沒有額外開銷

把這個模式套用到數千支 COBOL 程式上，你就會開始看到，一套經過良好規劃與執行的 COBOL 到 C++ 遷移，能催生出一個現代、可維護的系統架構。

常見的 COBOL 遷移陷阱

在多年參與舊系統現代化專案的過程中，我看到同樣的錯誤在不同組織中反覆出現。以下是最常導致 COBOL 遷移失敗的問題：

企圖一次性全面重寫

舊系統現代化失敗的最大原因就是試圖一次重寫所有東西。組織花了 18 個月進行「無塵室」式的全面重寫，結果發現新系統無法處理 COBOL 系統在數十年間累積的 10,000 個邊緣案例。增量遷移搭配平行運行是唯一可靠的方法。

忽略未文件化的商業邏輯

在大多數 COBOL 系統中，程式碼就是規格書。商業規則直接寫在 COBOL 裡面，沒有任何文件。當初寫這些規則的人早就離開了。任何遷移如果沒有包含嚴謹的探索階段來提取和記錄這些規則，就注定會在生產環境中出問題。

逐字翻譯 COBOL 的寫法

不管是 AI 還是人工完成的逐行翻譯，都會產生看起來像是 COBOL 換了語法的 C++。最終你會得到扁平的資料結構、到處都是全域狀態、完全沒有關注點分離。這樣的結果雖然可以編譯，但根本無法維護。正確的 COBOL 到 C++ 遷移意味著重新設計架構，而不只是翻譯語法。

低估資料遷移的難度

COBOL 應用程式經常使用 VSAM 檔案、ISAM、固定寬度記錄的純文字檔案，或像 IMS 這樣的大型主機專用資料庫。遷移應用程式邏輯只是一半的工作。資料層（schema、從 EBCDIC 到 UTF-8 的編碼轉換、壓縮十進位欄位、記錄布局）需要獨立的專門處理。

跳過平行運行階段

在切換任何模組之前，讓 COBOL 原版和 C++ 替代品使用真實的生產資料同時運行，並逐位元組比對輸出。這能抓到單元測試遺漏的邊緣案例。這個過程很繁瑣，但它是成功遷移和登上新聞頭條的失敗案例之間的分水嶺。

AI 輔助遷移怎麼樣？

AI 程式碼工具已經取得了令人印象深刻的進展，而且確實能在 COBOL 遷移中發揮作用。大型語言模型可以分析 COBOL 原始碼、辨識商業規則、產生初步翻譯，以及為未文件化的舊程式碼生成文件。

但 AI 產生的程式碼只是起點，不是完成品。無論是 AI 還是基於規則的轉譯器，從 COBOL 自動翻譯到任何語言所產生的程式碼雖然能運行，但很少是慣用的、可維護的或最佳化的。你仍然需要有經驗的工程師來：

  • 將輸出重構為乾淨的、具備正確架構的現代 C++
  • 設計系統邊界、資料庫層和 API 契約
  • 撰寫完整的測試套件
  • 處理 AI 遺漏的邊緣案例。而在舊系統中，邊緣案例就是系統本身

AI 加速遷移，工程師完成遷移。

常見問題

COBOL 到 C++ 的遷移需要多久？

完全取決於 COBOL 系統的規模和複雜度。一個只有幾千行的小型批次處理應用程式可能只需要幾週。而一個擁有數百萬行 COBOL 程式碼、多個資料庫和數十個整合介面的大型交易系統，採用增量方式可能需要 12 到 24 個月。關鍵在於分階段交付。從第一批遷移完成的模組開始，你就能獲得價值，不用等到整個專案全部完工。

C++ 比 COBOL 更難維護嗎？

現代 C++（C++17 及之後版本）和 1990 年代的 C++ 是完全不同的語言。有了智慧指標、RAII、標準容器和強大的工具鏈，現代 C++ 程式碼庫的可維護性非常高。而且與 COBOL 不同的是，能使用 C++ 的開發者人才庫龐大且持續成長。

COBOL 可以增量遷移到 C++ 嗎？

可以，而且你應該這樣做。增量遷移是最安全的方法。你一次替換一個模組，讓它與 COBOL 原版平行運行，驗證輸出，然後切換。這避免了一次性全面重寫帶來的災難性風險。

為什麼不遷移到 Java 或 Python？

Java 和 Python 對某些工作負載來說是合理的選擇。然而，對於需要高吞吐量、低延遲、確定性記憶體管理或原生桌面介面的 COBOL 應用程式，C++ 能提供垃圾回收語言無法匹敵的效能。COBOL 到 C++ 的遷移能保留讓 COBOL 系統得以存續至今的效能特性。

我需要完全離開大型主機嗎？

不一定。有些組織將應用程式碼遷移到 C++，但在過渡期間繼續在 z/Linux 或 z/OS 上運行。其他組織則完全搬到一般的 Linux 伺服器或雲端基礎設施。正確答案取決於你的工作負載、授權合約狀況和時程安排。

結論

COBOL 現代化不再是紙上談兵。人才短缺是真實的，成本正在攀升，舊系統與現代系統之間的技術落差每年都在擴大。

如果你的組織的關鍵系統還在跑 COBOL，開始規劃遷移的最佳時機是五年前，第二好的時機就是現在。

一次執行良好的 COBOL 到 C++ 遷移，能帶來舊有大型主機系統無法提供的效能、可攜性和長期可維護性。搭配有紀律的增量策略，完全有可能在不承受災難性風險的情況下脫離 COBOL，解除數十年來讓組織裹足不前的枷鎖。

需要 COBOL 到 C++ 遷移的協助嗎？

如果你正在規劃 COBOL 到 C++ 的遷移或任何舊系統現代化專案，我可以幫忙。我提供專業的 COBOL 遷移服務 ，基於 15 年以上的現代 C++17/20 與 Qt 6 經驗，為全球企業和組織交付高效能、跨平台的應用程式。

無論你需要完整的遷移策略、增量模組重寫，還是架構顧問服務，我都會與你的團隊直接合作，從評估一直到部署。

查看 COBOL 遷移服務

如需了解遷移流程的詳細說明，請前往 COBOL 遷移概覽頁面 。有疑問或需要快速評估？聯繫我 ，我會在一個工作日內回覆。