从MySQL中读取股票数据——从零到实盘10

前文介绍了把股票数据写入MySQL的过程,本文记录从MySQL中读取股票数据的过程。

到目前为止,我们在访问股票代码列表时,每次需要通过BaoStock重新下载。本文将把下载的股票代码保存到MySQL中,在后续访问股票列表时,就可以通过MySQL读取股票代码数据,从而避免每次都要重新下载代码列表,也以此来演示从MySQL中读取数据的过程。

主要代码分析

新建源文件,命名为data_center_v8.py,全部内容见文末,v8主要修改了函数get_stock_codes:

def get_stock_codes(date=None, update=False):

该函数用于获取指定日期的A股代码列表,其中:
– 参数date为日期,默认为None
– 参数update为是否更新股票列表,默认为False
– 返回值为A股代码的列表

不同的参数设置,会有3种情况:

  • 若参数update为False,表示从数据库中读取股票列表
  • 若数据库中不存在股票列表的表,或者update为True,则下载指定日期date的交易股票列表
  • 若参数date为空,则返回最近1个交易日的A股代码列表
  • 若参数date不为空,且为交易日,则返回date当日的A股代码列表
  • 若参数date不为空,但不为交易日,则打印提示非交易日信息,程序退出

综上,在默认参数条件下:

  • 若程序是第一次运行,则下载最近1个交易的A股代码列表,并保存在数据库中
  • 若程序不是第一次运行,则会从数据库中读取A股列表
    engine = create_mysql_engine()

创建数据库引擎对象,用判断表是否存在及读写表数据。

    table_name = 'stock_codes'

数据库中股票代码的表名。

    if table_name not in sqlalchemy.inspect(engine).get_table_names() or update:

数据库中不存在股票代码表,或者需要更新股票代码表。

        # 登录baostock
        bs.login()

        # 从BaoStock查询股票数据
        stock_df = bs.query_all_stock(date).get_data()

        # 如果获取数据长度为0,表示日期date非交易日
        if 0 == len(stock_df):

            # 如果设置了参数date,则打印信息提示date为非交易日
            if date is not None:
                print('当前选择日期为非交易日或尚无交易数据,请设置date为历史某交易日日期')
                sys.exit(0)

            # 未设置参数date,则向历史查找最近的交易日,当获取股票数据长度非0时,即找到最近交易日
            delta = 1
            while 0 == len(stock_df):
                stock_df = bs.query_all_stock(datetime.date.today() - datetime.timedelta(days=delta)).get_data()
                delta += 1

        # 注销登录
        bs.logout()

        # 筛选股票数据,上证和深证股票代码在sh.600000与sz.39900之间
        stock_df = stock_df[(stock_df['code'] >= 'sh.600000') & (stock_df['code'] < 'sz.399000')]

通过查询BaoStock更新股票列表代码,上面代码与v1内容相同,可参考v1分析内容

        stock_df.to_sql(name=table_name, con=engine, if_exists='replace', index=False, index_label=False)

调用DataFrame的to_sql方法将股票代码写入数据库。

        return stock_df['code'].tolist()

返回股票列表。

    else:

从数据库中读取股票代码列表。

        sql_cmd = 'SELECT {} FROM {}'.format('code', table_name)

待执行的sql语句。

        return pd.read_sql(sql=sql_cmd, con=engine)['code'].tolist()

调用read_sql方法,执行sql命令,并返回DataFrame。read_sql的参数sql表示要执行的sql命令, con表示创建的数据库连接,返回值的数据类型是DataFrame。下图展示了我们通过MySQL workbench查看的表stock_codes的内容。我们提取其中的code列,转化为list并返回。

小结

至此,我们完成了股票代码数据的数据库写入和读出功能,可以通过数据库读取股票代码,而不必每次都去BaoStock重新下载。

通过pandas的read_sql和to_sql方法,可以方便地完成DataFrame对MySQL的读写操作。

下一篇文章将记录从MySQL中读取日线及因子数据,并尝试对策略的胜率进行分析。


data_center_v8.py的全部代码如下:

import baostock as bs
import datetime
import sys
import numpy as np
import pandas as pd
import multiprocessing
import sqlalchemy

# 可用日线数量约束
g_available_days_limit = 250

# BaoStock日线数据字段
g_baostock_data_fields = 'date,open,high,low,close,preclose,volume,amount,adjustflag,turn,tradestatus,pctChg,peTTM,pbMRQ, psTTM,pcfNcfTTM,isST'


def create_mysql_engine():
    """
    创建数据库引擎对象

    :return: 新创建的数据库引擎对象
    """

    # 引擎参数信息
    host = 'localhost'
    user = 'root'
    passwd = '111111'
    port = '3306'
    db = 'db_quant'

    # 创建数据库引擎对象
    mysql_engine = sqlalchemy.create_engine(
        'mysql+pymysql://{0}:{1}@{2}:{3}'.format(user, passwd, host, port),
        poolclass=sqlalchemy.pool.NullPool
    )

    # 如果不存在数据库db_quant则创建
    mysql_engine.execute("CREATE DATABASE IF NOT EXISTS {0} ".format(db))

    # 创建连接数据库db_quant的引擎对象
    db_engine = sqlalchemy.create_engine(
        'mysql+pymysql://{0}:{1}@{2}:{3}/{4}?charset=utf8'.format(user, passwd, host, port, db),
        poolclass=sqlalchemy.pool.NullPool
    )

    # 返回引擎对象
    return db_engine


def get_stock_codes(date=None, update=False):
    """
    获取指定日期的A股代码列表

    若参数update为False,表示从数据库中读取股票列表
    若数据库中不存在股票列表的表,或者update为True,则下载指定日期date的交易股票列表
    若参数date为空,则返回最近1个交易日的A股代码列表
    若参数date不为空,且为交易日,则返回date当日的A股代码列表
    若参数date不为空,但不为交易日,则打印提示非交易日信息,程序退出

    :param date: 日期,默认为None
    :param update: 是否更新股票列表,默认为False
    :return: A股代码的列表
    """

    # 创建数据库引擎对象
    engine = create_mysql_engine()

    # 数据库中股票代码的表名
    table_name = 'stock_codes'

    # 数据库中不存在股票代码表,或者需要更新股票代码表
    if table_name not in sqlalchemy.inspect(engine).get_table_names() or update:

        # 登录baostock
        bs.login()

        # 从BaoStock查询股票数据
        stock_df = bs.query_all_stock(date).get_data()

        # 如果获取数据长度为0,表示日期date非交易日
        if 0 == len(stock_df):

            # 如果设置了参数date,则打印信息提示date为非交易日
            if date is not None:
                print('当前选择日期为非交易日或尚无交易数据,请设置date为历史某交易日日期')
                sys.exit(0)

            # 未设置参数date,则向历史查找最近的交易日,当获取股票数据长度非0时,即找到最近交易日
            delta = 1
            while 0 == len(stock_df):
                stock_df = bs.query_all_stock(datetime.date.today() - datetime.timedelta(days=delta)).get_data()
                delta += 1

        # 注销登录
        bs.logout()

        # 筛选股票数据,上证和深证股票代码在sh.600000与sz.39900之间
        stock_df = stock_df[(stock_df['code'] >= 'sh.600000') & (stock_df['code'] < 'sz.399000')]

        # 将股票代码写入数据库
        stock_df.to_sql(name=table_name, con=engine, if_exists='replace', index=False, index_label=False)

        # 返回股票列表
        return stock_df['code'].tolist()

    # 从数据库中读取股票代码列表
    else:

        # 待执行的sql语句
        sql_cmd = 'SELECT {} FROM {}'.format('code', table_name)

        # 读取sql,返回股票列表
        return pd.read_sql(sql=sql_cmd, con=engine)['code'].tolist()


def create_data(stock_codes, from_date='1990-12-19', to_date=datetime.date.today().strftime('%Y-%m-%d'),
                adjustflag='2'):
    """
    下载指定日期内,指定股票的日线数据,计算扩展因子

    :param stock_codes: 待下载数据的股票代码
    :param from_date: 日线开始日期
    :param to_date: 日线结束日期
    :param adjustflag: 复权选项 1:后复权  2:前复权  3:不复权  默认为前复权
    :return: None
    """

    # 创建数据库引擎对象
    engine = create_mysql_engine()

    # 下载股票循环
    for code in stock_codes:
        print('正在下载{}...'.format(code))

        # 登录BaoStock
        bs.login()

        # 下载日线数据
        out_df = bs.query_history_k_data_plus(code, g_baostock_data_fields, start_date=from_date, end_date=to_date,
                                              frequency='d', adjustflag=adjustflag).get_data()

        # 剔除停盘数据
        if out_df.shape[0]:
            out_df = out_df[(out_df['volume'] != '0') & (out_df['volume'] != '')]

        # 如果数据为空,则不创建
        if not out_df.shape[0]:
            continue

        # 删除重复数据
        out_df.drop_duplicates(['date'], inplace=True)

        # 日线数据少于g_available_days_limit,则不创建
        if out_df.shape[0] < g_available_days_limit:
            continue

        # 将数值数据转为float型,便于后续处理
        convert_list = ['open', 'high', 'low', 'close', 'preclose', 'volume', 'amount', 'turn', 'pctChg']
        out_df[convert_list] = out_df[convert_list].astype(float)

        # 重置索引
        out_df.reset_index(drop=True, inplace=True)

        # 计算扩展因子
        out_df = extend_factor(out_df)

        # 写入数据库
        table_name = '{}_{}'.format(code[3:], code[:2])
        out_df.to_sql(name=table_name, con=engine, if_exists='replace', index=True, index_label='id')


def get_code_group(process_num, stock_codes):
    """
    获取代码分组,用于多进程计算,每个进程处理一组股票

    :param process_num: 进程数
    :param stock_codes: 待处理的股票代码
    :return: 分组后的股票代码列表,列表的每个元素为一组股票代码的列表
    """

    # 创建空的分组
    code_group = [[] for i in range(process_num)]

    # 按余数为每个分组分配股票
    for index, code in enumerate(stock_codes):
        code_group[index % process_num].append(code)

    return code_group


def multiprocessing_func(func, args):
    """
    多进程调用函数

    :param func: 函数名
    :param args: func的参数,类型为元组,第0个元素为进程数,第1个元素为股票代码列表
    :return: 包含各子进程返回对象的列表
    """

    # 用于保存各子进程返回对象的列表
    results = []

    # 创建进程池
    with multiprocessing.Pool(processes=args[0]) as pool:
        # 多进程异步计算
        for codes in get_code_group(args[0], args[1]):
            results.append(pool.apply_async(func, args=(codes, *args[2:],)))

        # 阻止后续任务提交到进程池
        pool.close()

        # 等待所有进程结束
        pool.join()

    return results


def create_data_mp(stock_codes, process_num=61,
                   from_date='1990-12-19', to_date=datetime.date.today().strftime('%Y-%m-%d'), adjustflag='2'):
    """
    使用多进程创建指定日期内,指定股票的日线数据,计算扩展因子

    :param stock_codes: 待创建数据的股票代码
    :param process_num: 进程数
    :param from_date: 日线开始日期
    :param to_date: 日线结束日期
    :param adjustflag: 复权选项 1:后复权  2:前复权  3:不复权  默认为前复权
    :return: None
    """

    multiprocessing_func(create_data, (process_num, stock_codes, from_date, to_date, adjustflag,))


def extend_factor(df):
    """
    计算扩展因子

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    # 使用pipe依次计算涨停、双神及是否为候选股票
    df = df.pipe(zt).pipe(ss, delta_days=30).pipe(candidate)

    return df


def zt(df):
    """
    计算涨停因子

    若涨停,则因子为True,否则为False
    以当日收盘价较前一日收盘价上涨9.8%及以上作为涨停判断标准

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    df['zt'] = np.where((df['close'].values >= 1.098 * df['preclose'].values), True, False)

    return df


def shift_i(df, factor_list, i, fill_value=0, suffix='a'):
    """
    计算移动因子,用于获取前i日或者后i日的因子

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :param factor_list: 待移动的因子列表
    :param i: 移动的步数
    :param fill_value: 用于填充NA的值,默认为0
    :param suffix: 值为a(ago)时表示移动获得历史数据,用于计算指标;值为l(later)时表示获得未来数据,用于计算收益
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    # 选取需要shift的列构成新的DataFrame,进行shift操作
    shift_df = df[factor_list].shift(i, fill_value=fill_value)

    # 对新的DataFrame列进行重命名
    shift_df.rename(columns={x: '{}_{}{}'.format(x, i, suffix) for x in factor_list}, inplace=True)

    # 将重命名后的DataFrame合并到原始DataFrame中
    df = pd.concat([df, shift_df], axis=1)

    return df


def shift_till_n(df, factor_list, n, fill_value=0, suffix='a'):
    """
    计算范围移动因子

    用于获取前/后n日内的相关因子,内部调用了shift_i

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :param factor_list: 待移动的因子列表
    :param n: 移动的步数范围
    :param fill_value: 用于填充NA的值,默认为0
    :param suffix: 值为a(ago)时表示移动获得历史数据,用于计算指标;值为l(later)时表示获得未来数据,用于计算收益
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    for i in range(n):
        df = shift_i(df, factor_list, i + 1, fill_value, suffix)
    return df


def ss(df, delta_days=30):
    """
    计算双神因子,即间隔的两个涨停

    若当日形成双神,则因子为True,否则为False

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :param delta_days: 两根涨停间隔的时间不能超过该值,否则不判定为双神,默认值为30
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    # 移动涨停因子,求取近delta_days天内的涨停情况,保存在一个临时DataFrame中
    temp_df = shift_till_n(df, ['zt'], delta_days, fill_value=False)

    # 生成列表,用于后续检索第2天前至第delta_days天前是否有涨停出现
    col_list = ['zt_{}a'.format(x) for x in range(2, delta_days + 1)]

    # 计算双神,需同时满足3个条件:
    # 1、第2天前至第delta_days天前,至少有1个涨停
    # 2、1天前不是涨停(否则就是连续涨停,不是间隔的涨停)
    # 3、当天是涨停
    df['ss'] = temp_df[col_list].any(axis=1) & ~temp_df['zt_1a'] & temp_df['zt']

    return df


def ma(df, n=5, factor='close'):
    """
    计算均线因子

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :param n: 待计算均线的周期,默认计算5日均线
    :param factor: 待计算均线的因子,默认为收盘价
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    # 均线名称,例如,收盘价的5日均线名称为ma_5,成交量的5日均线名称为volume_ma_5
    name = '{}ma_{}'.format('' if 'close' == factor else factor + '_', n)

    # 取待计算均线的因子列
    s = pd.Series(df[factor], name=name, index=df.index)

    # 利用rolling和mean计算均线数据
    s = s.rolling(center=False, window=n).mean()

    # 将均线数据添加到原始的DataFrame中
    df = df.join(s)

    # 均线数值保留两位小数
    df[name] = df[name].apply(lambda x: round(x + 0.001, 2))

    return df


def mas(df, ma_list=None, factor='close'):
    """
    计算多条均线因子,内部调用ma计算单条均线

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :param ma_list: 待计算均线的周期列表,默认为None
    :param factor: 待计算均线的因子,默认为收盘价
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    if ma_list is None:
        ma_list = []
    for i in ma_list:
        df = ma(df, i, factor)
    return df


def cross_mas(df, ma_list):
    """
    计算穿均线因子

    若当日最低价不高于均线价格
    且当日收盘价不低于均线价格
    则当日穿均线因子值为True,否则为False

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :param ma_list: 均线的周期列表
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    for i in ma_list:
        df['cross_{}'.format(i)] = (df['low'] <= df['ma_{}'.format(i)]) & (
                df['ma_{}'.format(i)] <= df['close'])
    return df


def candidate(df):
    """
    计算是否为候选

    若当日日线同时穿过5、10、20、30日均线
    且30日均线在60日均线上方
    且当日形成双神
    则当日作为候选,该因子值为True,否则为False

    :param df: 待计算扩展因子的DataFrame
    :return: 包含扩展因子的DataFrame
    """

    # 均线周期列表
    ma_list = [5, 10, 20, 30, 60]

    # 计算均线的因子,保存到临时的DataFrame中
    temp_df = mas(df, ma_list)

    # 计算穿多线的因子,保存到临时的DataFrame中
    temp_df = cross_mas(temp_df, ma_list)

    # 穿多线因子的列名列表
    column_list = ['cross_{}'.format(x) for x in ma_list[:-1]]

    # 计算是否为候选
    df['candidate'] = temp_df[column_list].all(axis=1) & (temp_df['ma_30'] >= temp_df['ma_60']) & df['ss']

    return df


if __name__ == '__main__':
    stock_codes = get_stock_codes()
    print(stock_codes)

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《从MySQL中读取股票数据——从零到实盘10》有9条评论

  1. 从blog看到文章转过来瞧的,好有感受,我也是自己一路从tushare抓资料,塞进postgreSQL,再尝试做分析,ta-lib玩了一圈,自己瞎写判断规则,再到backtrader回测后发现策略真没有那么容易……
    目前做摸索策略中……
    很期待大佬分享策略与实盘的故事!😄

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