PyAlgoTrade是什么呢?

一个股票量化交易的策略回测框架。

而作者的说明如下。

To make it easy to backtest stock trading strategies.


  简单的来说,是一个用于验证自己交易策略的框架。

适用以下场景:

  我有个前无古人后无来者的想法,我觉得我按照这个想法去买股票稳赚不赔,但是为了稳妥起见,我需要测试一下这个我的这个想法到底用没有用,怎么测试呢?


大概下面两种方法

一:弄个模拟交易的软件,每天按照自己的想法买入卖出,然后看看一个月或者一年后的收益如何。

优点:更贴近现实,至少当下的现实

缺点:测试周期大,数据有限


二:我相信我的这个想法不是针对现在或者未来有用,甚至是在以前应该也是起作用的,那么我可以将历史数据调出来,用于测试,看看在历史行情中收益如何。

优点:数据充分,可以反复测试。

缺点:可能不能贴近现实


  而pyalgotrade就是为了提供给使用者基于历史数据回测的框架,即为了让你更好的使用上述的第二种方法。

注:无论怎么测,肯定都有偏差的, 因为都是猜,就像赌博,你算好了各种概率,想好了各种策略,但是你能保证的只是你赢钱的概率大一些,而不是必赢,因为在没有欺诈的情况下,未来是不可测,也不能确定的,谁也不能预知未来~吧~


文章目录

  1. 官方示例

  2. 设计模式之观察者模式

  3. 源码解析


官方示例

sma_crossover.py文件

from pyalgotrade import strategy
from pyalgotrade.technical import ma
from pyalgotrade.technical import cross


class SMACrossOver(strategy.BacktestingStrategy):
    def __init__(self, feed, instrument, smaPeriod):
        super(SMACrossOver, self).__init__(feed)
        self.__instrument = instrument
        self.__position = None
        # We'll use adjusted close values instead of regular close values.
        self.setUseAdjustedValues(True)
        self.__prices = feed[instrument].getPriceDataSeries()
        self.__sma = ma.SMA(self.__prices, smaPeriod)

    def getSMA(self):
        return self.__sma

    def onEnterCanceled(self, position):
        self.__position = None

    def onExitOk(self, position):
        self.__position = None

    def onExitCanceled(self, position):
        # If the exit was canceled, re-submit it.
        self.__position.exitMarket()

    def onBars(self, bars):
        # If a position was not opened, check if we should enter a long position.
        if self.__position is None:
            if cross.cross_above(self.__prices, self.__sma) > 0:
                shares = int(self.getBroker().getCash() * 0.9 / bars[self.__instrument].getPrice())
                # Enter a buy market order. The order is good till canceled.
                self.__position = self.enterLong(self.__instrument, shares, True)
        # Check if we have to exit the position.
        elif not self.__position.exitActive() and cross.cross_below(self.__prices, self.__sma) > 0:
            self.__position.exitMarket()


sma_crossover_sample.py

import sma_crossover
from pyalgotrade import plotter
from pyalgotrade.tools import yahoofinance
from pyalgotrade.stratanalyzer import sharpe


def main(plot):
    instrument = "aapl"
    smaPeriod = 163

    # Download the bars.
    feed = yahoofinance.build_feed([instrument], 2011, 2012, ".")

    strat = sma_crossover.SMACrossOver(feed, instrument, smaPeriod)
    sharpeRatioAnalyzer = sharpe.SharpeRatio()
    strat.attachAnalyzer(sharpeRatioAnalyzer)

    if plot:
        plt = plotter.StrategyPlotter(strat, True, False, True)
        plt.getInstrumentSubplot(instrument).addDataSeries("sma", strat.getSMA())

    strat.run()
    print "Sharpe ratio: %.2f" % sharpeRatioAnalyzer.getSharpeRatio(0.05)

    if plot:
        plt.plot()


if __name__ == "__main__":
    main(True)


  上面的代码主要做一件这样的事。

  创建了一个策略,这个策略就是你的想法,这个想法是什么呢?

  想法是,当价格高于近163日内的平均价格就买入,低于近163日内的平均价格就卖出(平仓)。

  其实还做了其他的事,比如策略分析之类的,但是这篇文章暂时忽略。


设计模式之观察者模式

#!/usr/bin/python
#coding:utf8
'''
Observer
'''
 
 
class Subject(object):
    def __init__(self):
        self._observers = []
 
    def attach(self, observer):
        if not observer in self._observers:
            self._observers.append(observer)
 
    def detach(self, observer):
        try:
            self._observers.remove(observer)
        except ValueError:
            pass
 
    def notify(self, modifier=None):
        for observer in self._observers:
            if modifier != observer:
                observer.update(self)
 
# Example usage
class Data(Subject):
    def __init__(self, name=''):
        Subject.__init__(self)
        self.name = name
        self._data = 0
 
    @property
    def data(self):
        return self._data
 
    @data.setter
    def data(self, value):
        self._data = value
        self.notify()
 
class HexViewer:
    def update(self, subject):
        print('HexViewer: Subject %s has data 0x%x' %
              (subject.name, subject.data))
 
class DecimalViewer:
    def update(self, subject):
        print('DecimalViewer: Subject %s has data %d' %
              (subject.name, subject.data))
 
# Example usage...
def main():
    data1 = Data('Data 1')
    data2 = Data('Data 2')
    view1 = DecimalViewer()
    view2 = HexViewer()
    data1.attach(view1)
    data1.attach(view2)
    data2.attach(view2)
    data2.attach(view1)
 
    print("Setting Data 1 = 10")
    data1.data = 10
    print("Setting Data 2 = 15")
    data2.data = 15
    print("Setting Data 1 = 3")
    data1.data = 3
    print("Setting Data 2 = 5")
    data2.data = 5
    print("Detach HexViewer from data1 and data2.")
    data1.detach(view2)
    data2.detach(view2)
    print("Setting Data 1 = 10")
    data1.data = 10
    print("Setting Data 2 = 15")
    data2.data = 15
 
if __name__ == '__main__':
    main()

意图:

  定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时, 所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

适用性:

  当一个抽象模型有两个方面, 其中一个方面依赖于另一方面。将这二者封装在独立的对象中以使它们可以各自独立地改变和复用。

  当对一个对象的改变需要同时改变其它对象, 而不知道具体有多少对象有待改变。

  当一个对象必须通知其它对象,而它又不能假定其它对象是谁。换言之, 你不希望这些对象是紧密耦合的。


摘自:http://www.cnblogs.com/Liqiongyu/p/5916710.html



  如果你看得懂就略过吧。

  上面的代码想做个上面事情呢?

  想达到事件的目的,即,在更新数据的时候,会触发相关的事件

  上面定义了主要三个种类型的类,subject,data,viewer。

  其中subject是data的父类。

  通过attach的操作,将不同的viewer加入到self.__observers列表里面,当data对象要更新数据的时候,就回调用notify方法,而notify方法则会遍历self.__observers列表的每个observer,然后依次调用其update方法。

  这也是为毛hexViewer,DecimalViewer都要实现自身的update方法。

  为毛要这么写?

  前人总结的经验~

  能不能不这么写?

  可以的。

  如果看不懂这个设计模式,那么pyalgotrade的源码看起来可能会比较吃力,但是也只是可能而已,因为很多人看不懂,只是因为没有实际的有用场景而已。



源码解析

  首先是框架,看一遍,比如那些模块,不过个人经验之谈就是,看完之后,一般都会有一下迷思。

  为毛这么写?

  这里到底想干什么?

  这么复杂有毛用~

  恩,我也是这种感觉~

  一般是pdb跟一遍流程或者一个一个找继承关系。

  pdb这里就不讲了,主要就是跟每个方法调用死磕到底,当然了,你也许有你得方法,我比较较真就是这样看源代码的,至少现在是这样的。

  在看源代码之前,官方文档,示例什么的最好也看一下,这样才能跟接近作者的意思。

  这里面有个对象,需要着重声明,那就是bar。

  什么是bar呢?

  每个bar都是一个时刻股票各个价格的集合,即,当前价格,当前时间,最高价,最低价,成交量什么的。

  而这些属性都是通过get_xxx的方法获取的。


获取数据

很明显数据是通过下面这行代码获取的。

feed = yahoofinance.build_feed([instrument], 2011, 2012, ".")

build_feed方法在tools/yahoofinance.py

def build_feed(instruments, fromYear, toYear, storage, frequency=bar.Frequency.DAY, timezone=None, skipErrors=False):
logger = pyalgotrade.logger.getLogger("yahoofinance")
    logger = pyalgotrade.logger.getLogger("yahoofinance")
    ret = yahoofeed.Feed(frequency, timezone)

    for year in range(fromYear, toYear+1):
        for instrument in instruments:
            fileName = os.path.join(storage, "%s-%d-yahoofinance.csv" % (instrument, year))
            if not os.path.exists(fileName):
                logger.info("Downloading %s %d to %s" % (instrument, year, fileName))
                try:
                    if frequency == bar.Frequency.DAY:
                        download_daily_bars(instrument, year, fileName)
                    elif frequency == bar.Frequency.WEEK:
                        download_weekly_bars(instrument, year, fileName)
                    else:
                        raise Exception("Invalid frequency")
                except Exception, e:
                    if skipErrors:
                        logger.error(str(e))
                        continue
                    else:
                        raise e
            ret.addBarsFromCSV(instrument, fileName)
    return ret


在build_feed函数里面又根据情况调用了相应的下载函数

def download_csv(instrument, begin, end, frequency):
    url = "http://ichart.finance.yahoo.com/table.csv?s=%s&a=%d&b=%d&c=%d&d=%d&e=%d&f=%d&g=%s&ignore=.csv" % (instrument, __adjust_month(begin.month), begin.day, begin.year, __adjust_month(end.month), end.day, end.year, frequency)
    return csvutils.download_csv(url)

  而最终执行的下载函数为download_csv,通过这个函数我们可以访问yahoo的api,最终下载函数,当然了,可以进一步的查看csvutils.download_csv函数。

  这里我们知道数据是通过download_csv这个函数,将相应的股票代码,开始结束时间及频率传入,然后访问相应的url,得到相应的数据。


feed对象


  在tools/yahoofinance.py中我们可以看到,返回的结果并不是一个csv的对象,而是一个ret即,Feed对象,而Feed对象通过addBarsFromCSV将下载的数据加载到内存。

  从这里你也许会开始抓狂了为毛一层一层的继承。


其中yahoofeed.Feed在barfeed/yahoofeed.py

class Feed(csvfeed.BarFeed):
    def addBarsFromCSV(self, instrument, path, timezone=None):
        rowParser = RowParser(
            self.getDailyBarTime(), self.getFrequency(), timezone, self.__sanitizeBars, self.__barClass
        )
        super(Feed, self).addBarsFromCSV(instrument, path, rowParser)

上面调用了父类的addBarsFromCSV方法。


父类的addBarsFromCSV在barfeed/csvfeed.py

class BarFeed(membf.BarFeed):
    def addBarsFromCSV(self, instrument, path, rowParser):
        # Load the csv file
        loadedBars = []
        reader = csvutils.FastDictReader(open(path, "r"), fieldnames=rowParser.getFieldNames(), delimiter=rowParser.getDelimiter())
        for row in reader:
            bar_ = rowParser.parseBar(row)
            if bar_ is not None and (self.__barFilter is None or self.__barFilter.includeBar(bar_)):
                loadedBars.append(bar_)

        self.addBarsFromSequence(instrument, loadedBars)

然后csvfeed又调用了父类的方法~

值得注意的是,上面的rowParser.parseBar方法在子类实现的 。。。后面会在提及。


addBarsFromSequence方法在barfeed/membf.py

class BarFeed(barfeed.BaseBarFeed):
    def addBarsFromSequence(self, instrument, bars):
        if self.__started:
            raise Exception("Can't add more bars once you started consuming bars")

        self.__bars.setdefault(instrument, [])
        self.__nextPos.setdefault(instrument, 0)

        # Add and sort the bars
        self.__bars[instrument].extend(bars)
        barCmp = lambda x, y: cmp(x.getDateTime(), y.getDateTime())
        self.__bars[instrument].sort(barCmp)

        self.registerInstrument(instrument)

然后又调用了父类的方法~

值得注意的是这里将yahoo的数据存在了self.__bars中,至于bars是什么对象,后面再说。


registerInstrument方法在barfeed/__init__.py

class BaseBarFeed(feed.BaseFeed):
    def registerInstrument(self, instrument):
        self.__defaultInstrument = instrument
        self.registerDataSeries(instrument)


然后又调用了父类的方法~

registerDataSeries方法在feed/__init__.py

class BaseFeed(observer.Subject):
    def __init__(self, maxLen):
        super(BaseFeed, self).__init__()

        maxLen = dataseries.get_checked_max_len(maxLen)

        self.__ds = {}
        self.__event = observer.Event()
        self.__maxLen = maxLen
    def registerDataSeries(self, key):
        if key not in self.__ds:
            self.__ds[key] = self.createDataSeries(key, self.__maxLen)

  恩,这里就是逻辑的终点了,虽然它还是继承,不过pyalgotrade里面大多数对象都是是继承observer.Subject,之所以继承,是为了完成类似观察者的设计模式里面的事件操作。

  简单总结一下继承关系。

barfeed/yahoofeed.Feed -> barfeed/csvfeed.BarFeed -> barfeed/membf.BarFeed -> barfeed/__init__.py.BaseFeed -> feed/__init.py.BaseFeed

  然后yahoo的数据结果,最终是由RowParser的parseBar方法依次导入,而RowPaser.parseBar方法是在barfeed/yahoofeed.py中。


  然后我们再来走一遍加载数据的流程,不过这次不只是整个逻辑,而这次我们关注于具体的数据是啥。

其中barfeed/yahoofeed里面的RowParser的逻辑及parsrBar的具体的具体实现,截取如下。

class RowParser(csvfeed.RowParser):
    def __init__(self, dailyBarTime, frequency, timezone=None, sanitize=False, barClass=bar.BasicBar):
        self.__dailyBarTime = dailyBarTime
        self.__frequency = frequency
        self.__timezone = timezone
        self.__sanitize = sanitize
        self.__barClass = barClass

    def __parseDate(self, dateString):
        ret = parse_date(dateString)
        # Time on Yahoo! Finance CSV files is empty. If told to set one, do it.
        if self.__dailyBarTime is not None:
            ret = datetime.datetime.combine(ret, self.__dailyBarTime)
        # Localize the datetime if a timezone was given.
        if self.__timezone:
            ret = dt.localize(ret, self.__timezone)
        return ret

    def getFieldNames(self):
        # It is expected for the first row to have the field names.
        return None

    def getDelimiter(self):
        return ","

    def parseBar(self, csvRowDict):
        dateTime = self.__parseDate(csvRowDict["Date"])
        close = float(csvRowDict["Close"])
        open_ = float(csvRowDict["Open"])
        high = float(csvRowDict["High"])
        low = float(csvRowDict["Low"])
        volume = float(csvRowDict["Volume"])
        adjClose = float(csvRowDict["Adj Close"])

        if self.__sanitize:
            open_, high, low, close = common.sanitize_ohlc(open_, high, low, close)

        return self.__barClass(dateTime, open_, high, low, close, volume, adjClose, self.__frequency)

  其中解析后返回的结果是一个bar.BasicBar对象。

  然后调用父类barfeed/csvfeed里面的addBarsFromCSV方法,得到一个bar.BasicBar对象的列表,即loadBars。传入继承于父类的addBarsFromSequence方法,截取如下。

class BarFeed(membf.BarFeed):
    def addBarsFromCSV(self, instrument, path, rowParser):
        # Load the csv file
        loadedBars = []
        reader = csvutils.FastDictReader(open(path, "r"), fieldnames=rowParser.getFieldNames(), delimiter=rowParser.getDelimiter())
        for row in reader:
            bar_ = rowParser.parseBar(row)
            if bar_ is not None and (self.__barFilter is None or self.__barFilter.includeBar(bar_)):
                loadedBars.append(bar_)

        self.addBarsFromSequence(instrument, loadedBars)


下面则是处理addBarsFromSequence的操作,主要是创建了一个self.__bars的字典,每个股票代码对应相应时间段的bar.BasicBar对象的列表,然后调用父类的registerInstrument方法,传入相应的股票代码。

barfeed/membf.py --> BarFeed

class BarFeed(barfeed.BaseBarFeed):
    def addBarsFromSequence(self, instrument, bars):
        if self.__started:
            raise Exception("Can't add more bars once you started consuming bars")

        self.__bars.setdefault(instrument, [])
        self.__nextPos.setdefault(instrument, 0)

        # Add and sort the bars
        self.__bars[instrument].extend(bars)
        barCmp = lambda x, y: cmp(x.getDateTime(), y.getDateTime())
        self.__bars[instrument].sort(barCmp)

        self.registerInstrument(instrument)


下面则是registerInstrument的具体逻辑,即注册DataSeries对象,而registerDataSeries方法是在父类实现。

barfeed/__init__.py --->BaseBarFeed

BaseBarFeed(feed.BaseFeed):
    def registerInstrument(self, instrument):
        self.__defaultInstrument = instrument
        self.registerDataSeries(instrument)


下面则是最终的registerDataSeries操作,创建了一个dataseries的对象。

feed/__init__.py  --->BaseFeed

class BaseFeed(observer.Subject):
    def registerDataSeries(self, key):
        if key not in self.__ds:
            self.__ds[key] = self.createDataSeries(key, self.__maxLen)


而createDataSeries方法并没有在基类中实现。

@abc.abstractmethod
def createDataSeries(self, key, maxLen):
    raise NotImplementedError()


createDataSeries的具体实现则是在barfeed/__init__.py --->BaseBarFeed

    def createDataSeries(self, key, maxLen):
        ret = bards.BarDataSeries(maxLen)
        ret.setUseAdjustedValues(self.__useAdjustedValues)
        return ret


所以最终,feed对象有两个重要的数据集。

一:

self.__bars

里面的数据结构大概是{"instrument_xx":[bar1,bar2,bar3]}

self.__ds = {}

里面的数据结构大概是self.__ds = {"instrument_xx": dataseries_xx}

其中instrument指特定的股票代码,比如aapl,bar1,bar2则是bar.BasicBar对象,dataseries则是bards.BarDataSeries对象。

至于bar.BasicBar以及dataseries的数据结构到底是什么,大家可以自行瞧瞧。

值得注意的是,父类与基类之间数据获取不会通过共享变量的方式获得,比如最终通过基类self.__ds的数据是通过基类的getKeys的方法暴露给子类去获取实际的数据。。


策略


初始化策略

strat = sma_crossover.SMACrossOver(feed, instrument, smaPeriod)

策略最终继承于strategy.BacktestingStrategy


analyzer

创建一个stratanalyzer的实例并attach

sharpeRatioAnalyzer = sharpe.SharpeRatio()
strat.attachAnalyzer(sharpeRatioAnalyzer)

analyzer这里暂时不说,因为,这里主要将具体的策略实现,以及feed对象,analyzer以及broker的内容会放在下一篇文章讲。


run

运行策略。

strat.run()


run方法在strategy/__init__.py里面的BaseStrategy类。

class BaseStrategy(object):
    def run(self):
    """Call once (**and only once**) to run the strategy."""
        self.__dispatcher.run()
    if self.__barFeed.getCurrentBars() is not None:
        self.onFinish(self.__barFeed.getCurrentBars())
    else:
        raise Exception("Feed was empty")


而run方法会调用self.__dispatcher的run方法,即dispatcher.py里面的Dispatcher类,在说Dispatcher类之前,我们得先看看BaseStrategy在初始化的时候到底初始化了啥。

class BaseStrategy(object):
    def __init__(self, barFeed, broker):
        self.__barFeed = barFeed
        self.__broker = broker
        self.__activePositions = set()
        self.__orderToPosition = {}
        self.__barsProcessedEvent = observer.Event()
        self.__analyzers = []
        self.__namedAnalyzers = {}
        self.__resampledBarFeeds = []
        self.__dispatcher = dispatcher.Dispatcher()
        self.__broker.getOrderUpdatedEvent().subscribe(self.__onOrderEvent)
        self.__barFeed.getNewValuesEvent().subscribe(self.__onBars)
        self.__dispatcher.getStartEvent().subscribe(self.onStart)
        self.__dispatcher.getIdleEvent().subscribe(self.__onIdle)
        # It is important to dispatch broker events before feed events, specially if we're backtesting.
        self.__dispatcher.addSubject(self.__broker)
        self.__dispatcher.addSubject(self.__barFeed)

  绑定barFeed,broker到self,初始化__activePositions,OderToPosition,__analyzers,__namedAnlyzers,__resampledBarFeeds的值,并初始化一个observer.Event的实例。

  创建一个dispatcher的实例,并在dispatcher的初始化过程中创建两个observer.Event,observer.Event的实例。

  其中broker实例通过getOrderUpdatedEvent方法得到一个event实例,并订阅策略的onOrderEvent的事件

  barFeed实例通过getNewValuesEvent方法得到一个event实例,并订阅策略的onBars的事件。

  dispatcher的实例分别获得startEvent,IdleEvent并订阅onStart,__onIdle事件。

  最后dispatcher实例将broker,barFeed两个subject分别加入到dispatcher的subjects列表中。

  然后我们在回到Dispatcher类的run方法,这里主要是首先遍历自己__subjects列表里面的subject,然后调用每个subject的start方法,由BaseStrategy类的初始化方法可知,dispatcher加入了两个subject,分别是broker,barFeed。


具体实现如下。

class Dispatcher(object):
    def run(self):
    try:
        for subject in self.__subjects:
            subject.start()
        self.__startEvent.emit()
        
        while not self.__stop:
            eof, eventsDispatched = self.__dispatch()
        if eof:
            self.__stop = True
        elif not eventsDispatched:
            self.__idleEvent.emit()
    finally:
        for subject in self.__subjects:
            subject.stop()
        for subject in self.__subjects:
            subject.join()


整个回测策略的逻辑基本就是在dispatcher调度各个subject并触发事件的过程。

调用完每个subject的start方法后,执行自身的self.__startEvent.emit方法。

然后通过while循环启动整个运转逻辑。

在循环结束后依次启动每个subject并等待所有subject关闭。

现在再次回到初始化过程,查看各个event,subject的内容到底是什么。

self.__broker.getOrderUpdatedEvent().subscribe(self.__onOrderEvent)
    def __onOrderEvent(self, broker_, orderEvent):
        order = orderEvent.getOrder()
        self.onOrderUpdated(order)
        self.__barFeed.getNewValuesEvent().subscribe(self.__onBars)
    def __onBars(self, dateTime, bars):
        # THE ORDER HERE IS VERY IMPORTANT
        # 1: Let analyzers process bars.
        self.__notifyAnalyzers(lambda s: s.beforeOnBars(self, bars))
        # 2: Let the strategy process current bars and submit orders.
        self.onBars(bars)
        # 3: Notify that the bars were processed.
        self.__barsProcessedEvent.emit(self, bars)
        self.__dispatcher.getStartEvent().subscribe(self.onStart)
    def onStart(self):
        """Override (optional) to get notified when the strategy starts executing. The default implementation is empty. """
        pass
        self.__dispatcher.getIdleEvent().subscribe(self.__onIdle)
        def __onIdle(self):
        # Force a resample check to avoid depending solely on the underlying
        # barfeed events.
        for resampledBarFeed in self.__resampledBarFeeds:
        resampledBarFeed.checkNow(self.getCurrentDateTime())
        self.onIdle()

上面是各个event订阅的subject,是相应的handler函数。


然后现在瞧瞧每个subject的start方法。

其中observer.py里面定义的Subject类似一个抽象工厂,只是定义了各个方法但是并没有实现具体方法的逻辑。

我们首先来看看broker这个subject的start方法的处理逻辑。

而继承observer.Subject的Broker也只是一个抽象工厂,定义了一系列的接口。

在此策略中,我们据代码得知,我们初始化的broker是一个backtesting的broker,代码如下。

class BacktestingStrategy(BaseStrategy):
    def __init__(self, barFeed, cash_or_brk=1000000):
        # The broker should subscribe to barFeed events before the strategy.
        # This is to avoid executing orders submitted in the current tick.
        if isinstance(cash_or_brk, pyalgotrade.broker.Broker):
            broker = cash_or_brk
        else:
          broker = backtesting.Broker(cash_or_brk, barFeed)
        查看backtesting的broker
        broker/backtesting.py
        class Broker(broker.Broker):
        def start(self):
            super(Broker, self).start()

 

查看backtesting的broker -> broker/backtesting.py

        class Broker(broker.Broker):
        def start(self):
            super(Broker, self).start()


其中基类的start如下

observer.py
class Subject(object):
@abc.abstractmethod
def start(self):
pass


然后再来看barFeed的subject的start

其中barFeed也没有自己定义start方法,即,start方法也是如上。


在每个subject调用start方法后,dispatcher就会调用自身self.__startEvent.emit。然后到循环eof, eventsDispatched = self.__dispatch()

    def __dispatch(self):
        smallestDateTime = None
        eof = True
        eventsDispatched = False

        # Scan for the lowest datetime.
        for subject in self.__subjects:
            if not subject.eof():
                eof = False
                smallestDateTime = utils.safe_min(smallestDateTime, subject.peekDateTime())


再次实例创建的feed为yahoofeed

而依次继承于csvfeed.BarFeed,membf.BarFeed,barfeed.BaseBaseFeed,feed.BaseFeed

其中membf.BarFeed,BaseBarFeed都实现了eof方法。


通过代码追踪,我们发现eof主要为了判断是否以及迭代完每一个bar

代码如下

    def eof(self):
        ret = True
        # Check if there is at least one more bar to return.
        for instrument, bars in self.__bars.iteritems():
            nextPos = self.__nextPos[instrument]
            if nextPos < len(bars):
                ret = False
                break
        return ret


其中self.__nextPos在addBarsFromSequence函数里面已经将其定义为0,也就是说,这个nextPos是为了在迭代每个bar的同时记录迭代的位置,即索引位置。

当判断完eof之后,则调用__dispatchSubject方法,迭代每个subject并调用其dispatch方法。

其中dispatch的实现在基类feed/__init__.py

class BaseFeed(observer.Subject):
    def dispatch(self):
        dateTime, values = self.getNextValuesAndUpdateDS()
        if dateTime is not None:
            self.__event.emit(dateTime, values)
        return dateTime is not None


getNextValuesAndUpdateDS方法实现在feed/__init__.py

   def getNextValuesAndUpdateDS(self):
        dateTime, values = self.getNextValues()
        if dateTime is not None:
            for key, value in values.items():
                # Get or create the datseries for each key.
                try:
                    ds = self.__ds[key]
                except KeyError:
                    ds = self.createDataSeries(key, self.__maxLen)
                    self.__ds[key] = ds
                ds.appendWithDateTime(dateTime, value)
        return (dateTime, values)

    def __iter__(self):
        return feed_iterator(self)


而getNextValues的方法实现在barfeed/__init__.py

class BaseBarFeed(feed.BaseFeed):
    def getNextValues(self):
        dateTime = None
        bars = self.getNextBars()
        if bars is not None:
            dateTime = bars.getDateTime()

            # Check that current bar datetimes are greater than the previous one.
            if self.__currentBars is not None and self.__currentBars.getDateTime() >= dateTime:
                raise Exception(
                    "Bar date times are not in order. Previous datetime was %s and current datetime is %s" % (
                        self.__currentBars.getDateTime(),
                        dateTime
                    )
                )

            # Update self.__currentBars and self.__lastBars
            self.__currentBars = bars
            for instrument in bars.getInstruments():
                self.__lastBars[instrument] = bars[instrument]
        return (dateTime, bars)


其中 getNextBars的方法实现在barfeed/membf.py

class BarFeed(barfeed.BaseBarFeed):
    def getNextBars(self):
        # All bars must have the same datetime. We will return all the ones with the smallest datetime.
        smallestDateTime = self.peekDateTime()

        if smallestDateTime is None:
            return None

        # Make a second pass to get all the bars that had the smallest datetime.
        ret = {}
        for instrument, bars in self.__bars.iteritems():
            nextPos = self.__nextPos[instrument]
            if nextPos < len(bars) and bars[nextPos].getDateTime() == smallestDateTime:
                ret[instrument] = bars[nextPos]
                self.__nextPos[instrument] += 1

        if self.__currDateTime == smallestDateTime:
            raise Exception("Duplicate bars found for %s on %s" % (ret.keys(), smallestDateTime))

        self.__currDateTime = smallestDateTime
        return bar.Bars(ret)


其中Bars对象则是对bar的进一层封装

提供方法如下。

def __getitem__(self, instrument):
return self.__barDict[instrument]
def __contains__(self, instrument):
return instrument in self.__barDict
def items(self):
def keys(self):
def getInstruments(self):
def getDateTime(self):
def getBar(self, instrument):


至此,我们了解到了feed对象,以及每个bar是怎么迭代的,但是还没有看到每个bar的处理操作。

所以在回到feed的dispatch方法,处理流程如下

    def dispatch(self):
        dateTime, values = self.getNextValuesAndUpdateDS()
        if dateTime is not None:
            self.__event.emit(dateTime, values)
        return dateTime is not None

需要着重说明的就是self.__event.emit(dateTime, values)

其中values是一个bar.Bars实例。


broker的dispatch方法

def dispatch(self):
# All events were already emitted while handling barfeed events.
pass


这里,我们可以看到如果dataTime不是None的话,就会通过emit提交时间

而feed里面注册了__onBars的handlers

所以在每次迭代的时候都会触发event的emit操作,即执行每个在feed中注册了的handler,这里只注册了一个handler--->__onBars

def __onBars(self, dateTime, bars):
    # THE ORDER HERE IS VERY IMPORTANT
    # 1: Let analyzers process bars.
    self.__notifyAnalyzers(lambda s: s.beforeOnBars(self, bars))
    # 2: Let the strategy process current bars and submit orders.
    self.onBars(bars)
    # 3: Notify that the bars were processed.
    self.__barsProcessedEvent.emit(self, bars)


所以迭代每一个bar的时候,都会执行onBar的函数。

而onBar函数是自己定义的,在本示例中,onBar的函数内容如下

def onBars(self, bars):
    def onBars(self, bars):
        # If a position was not opened, check if we should enter a long position.
        if self.__position is None:
            if cross.cross_above(self.__prices, self.__sma) > 0:
                shares = int(self.getBroker().getCash() * 0.9 / bars[self.__instrument].getPrice())
                # Enter a buy market order. The order is good till canceled.
                self.__position = self.enterLong(self.__instrument, shares, True)
        # Check if we have to exit the position.
        elif not self.__position.exitActive() and cross.cross_below(self.__prices, self.__sma) > 0:
            self.__position.exitMarket()


bar是每个指定频率的open,close,low,high,adj close,volume数据集合对象。

DataSeries是一个随着迭代,不断增加datetime,以及bar的序列。

而technical的触发是在feed/__init__.py里面的ds.appendWithDateTime。

    def getNextValuesAndUpdateDS(self):
        dateTime, values = self.getNextValues()
        if dateTime is not None:
            for key, value in values.items():
                # Get or create the datseries for each key.
                try:
                    ds = self.__ds[key]
                except KeyError:
                    ds = self.createDataSeries(key, self.__maxLen)
                    self.__ds[key] = ds
                ds.appendWithDateTime(dateTime, value)
        return (dateTime, values)


然后ma.py

class SMA(technical.EventBasedFilter):
    def __init__(self, dataSeries, period, maxLen=None):
    super(SMA, self).__init__(dataSeries, SMAEventWindow(period), maxLen)


然后technical/__init__.py

class EventBasedFilter(dataseries.SequenceDataSeries):
    def __init__(self, windowSize, dtype=float, skipNone=True):
        assert(windowSize > 0)
        assert(isinstance(windowSize, int))
        self.__values = collections.NumPyDeque(windowSize, dtype)
        self.__windowSize = windowSize
        self.__skipNone = skipNone
    def __onNewValue(self, dataSeries, dateTime, value):
        # Let the event window perform calculations.
        self.__eventWindow.onNewValue(dateTime, value)
        # Get the resulting value
        newValue = self.__eventWindow.getValue()
        # Add the new value.
        self.appendWithDateTime(dateTime, newValue)


而__eventWindow.onNewValue在technical/ma.py

class SMAEventWindow(technical.EventWindow):
    def __init__(self, period):
        assert(period > 0)
        super(SMAEventWindow, self).__init__(period)
        self.__value = None

    def onNewValue(self, dateTime, value):
        firstValue = None
        if len(self.getValues()) > 0:
            firstValue = self.getValues()[0]
            assert(firstValue is not None)

        super(SMAEventWindow, self).onNewValue(dateTime, value)

        if value is not None and self.windowFull():
            if self.__value is None:
                self.__value = self.getValues().mean()
            else:
                self.__value = self.__value + value / float(self.getWindowSize()) - firstValue / float(self.getWindowSize())

    def getValue(self):
        return self.__value


至此基于pyalgotrade的一个简单示例,按照其执行流程的源码解读到此完毕。



后记:后面有点乱了,写篇文章还是蛮费时间的,太长了,pyalgotrade的源码解读估计还得写一段时间去了。

这就是从无到用写个股票分析APP系列的衍生篇了。


参考链接:

Python设计模式: http://www.cnblogs.com/Liqiongyu/p/5916710.html

PyAlgoTrade 文档: http://gbeced.github.io/pyalgotrade/docs/v0.6/html/index.html


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