使用Matlab进行国内期货交易作者：伍侃 part1

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龙听发表于 2017-11-1 16:25 | 只看该作者

使用Matlab进行国内期货交易作者：伍侃 part1

作者：银河期货技术支持部伍侃
第一节国内期货柜台系统介绍
综合交易平台CTP：
上海期货信息技术有限公司（上海期货交易所旗下子公司）开发的期货经纪业务管理系统。在API的设计、业务模式、开放性上都比国内其它系统走得更远，大部分期货公司都支持CTP，目前已经是国内期货程序化交易接入的事实标准。同时上期技术在证券API上也做了一定的工作，证券接口也已经发布。
金仕达：
市场占有率极高的柜台系统，最初仅有B2B网关，用户接入时必须同期货公司商谈，并在期货公司机房内网架设服务器。在2012年时发布了B2C版KSFT_API，与CTP接口相似，仅在一些开发细节上有所区别，直接减少了用户的迁移成本。目前大部分公司同时支持金仕达和CTP，不过存在的问题是出入金不便。CTP没有提供次席的快速出入金的方案，而金仕达方也不提供，最终在主席系统的选项上，期货公司必须得做出选择，目前有部分期货公司正酝酿将主席切换成CTP。
易胜：
由易胜信息技术有限公司（郑州商品交易所期下子公司）开发，提供了行情与交易接口，目前仅有部分期货公司部署了对应的程序化交易模块。易胜API最大的优点是提供了部分历史数据，这应当时是为了满足他们的程序化交易客户端所提供的功能，缺点是要开发时得申请授权认证码，这限制了不少开发者。
飞创信息X-Speed：
大连飞创信息技术有限公司（大连商品交易所旗下子公司）也提供了交易与行情的API，但目前成熟度不够，使用者少。
恒生：
专业的同时提供了证券、期货经纪业务解决方案的提供商，普及面也很广。基金公司等大型机构都有风险控制需求，而恒生在这方面做得不错，但目前没有推出面向普通客户的交易接口。
第二节开发前准备
CTP_API官方下载地址为：http://202.109.110.121/api/
实际上此地址少有人维护，如想要最新版，还是得找CTP_API的官方QQ群，一般群共享有最新版的API及相关的文档，强烈建议提前将文档细读几遍。最关键的两个文档是《综合交易平台API技术开发指南》、《综合交易平台API特别说明》。
提供的CTP_API目前有三个版本：Linux x64、Windows x86、iOS。微软官方已经提到过，在64位进程中不能加载32位的dll，同理一个32位进程也不能加载一个64位dll。所以在Windows平台下采用一般的dll调用方式也就被限制在了主程序为32位程序。其实，分别使用32位和64位两个进程通讯的方式能解决这个问题。
在这，我们使用dll调用的方式。先确保自己安装的是32位的Matlab，如果你是在64位Windows上直接安装，默认是安装的64位系统，请进入到Matlab的安装目录，找到bin/win32下的setup.exe进行安装。
第三节各种对接方式
MEX版接口
运行效率最高，但开发起来工作量大，要做大量的数据结构转换。目前已经有公司或个人推出了MEX版。
进程间通讯
这种方式比较灵活，对接64位平台或者跨操作系统、跨主机都是没有问题的，但在运行效率上略为逊色。已经有网友提供了通用版本接口，即可以Matlab调用，也可以R语言调用。
COM版接口
COM接口在Windows平台下还是有一定的使用范围的，Matlab、Excel等都可以对接COM接口，目前网上可以下载到上海汇朋提供的盈佳COM接口。网址：http://www.winnerfutures.com.cn/
Java版接口
目前已经有少量网友开源了Java对接CTP的接口，但Matlab对接Java接口的还没有推出。同时转换的技术也有多种，如JNA、BridJ。
网址： https://github.com/QuantBox/CTP/tree/master/Java-CTP，JNA版
http://download.csdn.net/detail/vcfriend/5054163，BridJ版
NET版接口
NET版对接CTP的接口是百花齐放，版本比较多，网上目前比较知名的版本有
海风版：最早开源出来的C#版接口之一，P/Invoke封装
马不停蹄版：C++/CLI版封装 http://ishare.iask.sina.com.cn/f/34438582.html
LumenXH版：https://github.com/LumenXH/，P/Invoke封装
QuantBox版：https://github.com/QuantBox/CTP，也是使用了P/Invoke封装，但对API做了自己的细节处理。
第四节 C#版对接原理
使用.NET版的好处就是省事，这么多款.NET版，选一款能对接Matlab，使用简单，自己能理解的代码库就成。
如何判断是否能对接Matlab呢？一般异步通知有两种方式：一种是偏底层的函数回调，一种是偏高层的事件通知。
函数回调。C#版接口不用修改，直接用P/Invoke的方式，将函数句柄直接通过赋值的方式传给最底层的C接口。可惜，实际测试行不通。表面上运行正常，能输出行情数据，但过不了十几秒Matlab就闪退。推断原因是回调函数被Matlab清理回收了，C层记录的函数据句柄在运行十几秒后就无效了。
事件通知。此方式也有必须注意的地方。Matlab支持addlistener，但直接模仿上面的回调函数的参数接口进行调用会报错，最下面的说明了为何会报错。http://www.mathworks.cn/cn/help/matlab/matlab_external/working-with-net-events-in-matlab.html
即事件所使用的委托的签名必需要用指定的格式：两个参数，第一个参数是object sender，而第二个参数必需继承于.NET的EventArgs类。
检查这些C#版的接口，只要是指定格式的委托签名就可以了。
第五节 QuantBox版项目介绍
在这我只介绍QuantBox版，因为这个版本是本人开发并开源的，对它的了解最清楚。
首先介绍下这个项目，此项目最初是为了对接国外一款非常有名的软件——OpenQuant的程序化交易平台而做的前期工作，同时为对接其它语言做了预留。
由于OpenQuant插件开发是用的C#，为了满足项目要求，首先得有C#版接口，考虑到还要为其它语言做准备，一定得有C版接口。当时网络上没有C版接口开源，附属在一些C#版接口中的C版在对接其它语言时又不够方便，故C层与C#层另行开发。
有部分网友希望我们能提供Matlab版，因实际我们生产环境中并不使用它进行交易，没有编写MEX版的动力。不过通过研究，使用了更简化的方式满足了大家的要求，也就是上一节提到的C#版与Matlab版对接原理。
Java版也是在网友的期盼中诞生的，当初是考虑到C#版对接Matlab的方案只能在Windows下用，推出Java版对接Matlab的方案就能在Linux中用了。可惜Java版的测试能用，但Java对接Matlab的方案目前没解决。
第六节 C版的特点
C版本的特点是没有直接将C++版本的接口进行转换，而是做了一定的处理。加上这些处理的理由很充分，就是简化逻辑，让其它语言对接CTP时能更简单。
首先我们来看CTP接口开发要注意哪些关键地方，在其它网友公布的直接接口转换的封装，都要自行处理这些繁琐细节，但本人提供的C版都进了屏蔽。
请求ID，同一会话中严格单调递增
报单引用，同一会话中严格单调递增
发送请求流控，如果有在途的查询,不允许发新的查询。1秒钟最多允许发送1个查询。
部分期货公司要求先验证客户端授权然后才能登录
登录成功后必须要结算单确认后才能下单
行情与交易的流文件同目录可能引起数据紊乱
接收到的响应需立即处理，不然会阻塞后面的数据接收
主要添加的功能如下：
发送队列：报单、撤单直接发送，而其它的请求都先添加到发送队列，由发送线程去发送，发送失败后自动延时重发。解决了CTP有流控的问题。
接收队列：收到响应后，直接存到队列中，立即返回，然后其它线程从队列中取。解决用户代码用时过久产生未知错误的问题。
维护请求ID与报单引用，自动加锁，不再纠结于细节，不会出现重复报单。
自动进行连接、客户端授权、登录认证、结算单确认等工作。保证用户登录成功后就能直接下单。
断线重连后，行情与交易能重新登录认证，其中行情接口还能自动订阅断线前已经订阅的行情。
对行情与交易流文件自动分目录，解决数据紊乱问题
第七节监控软件的使用
在介绍Matlab对接.NET前，一定得先介绍监控软件，否则在下一节要介绍的开发上完全是在摸黑。
能实现监控的原理是：
CTP_API支持同一账号多次登录，目前期货公司大多设置的是同时最大6个会话登录
委托回报与成交回报等流会发向所有会话
所以在程序化交易时，另用一款比较好的手动交易软件来监控是不错的方式。可以查看委托状态、委托价、成交回报等信息，方便查找错误。目前推荐使用快期。
同时，我们对接CTP平台需要服务器的配置信息，在快期目录下有brokers.xml，其中有三样东西最重要：经纪商编号(BrokerID)，行情服务器地址（MarketData）、交易服务器地址(Trading)。
这个地方要注意，不管brokers.xml中地址如何写，地址开头没有“tcp://”，实际使用CTP_API时就得补上，如果以“udp://”开头，改成“tcp://”也能正常使用，在下一节的代码中有模拟盘的地址示例。
第八节 Matlab对接期货接口
https://github.com/QuantBox/CTP/tree/master/Matlab-DotNet
请保证相关文件都是最新的。
thostmduserapi.dll、thosttraderapi.dll来自于上期技术
QuantBox.C2CTP.dll来自于C版接口
QuantBox.CSharp2CTP.dll来自于C#版接口
test.m是程序入口，做了以下工作
导入C#库
创建行情对象、交易对象的实例
注册事件
登录
退出（已经注释，没有执行，需手工输入退出）
%% 导入C#库，请按自己目录进行调整
cd 'D:\wukan\Documents\GitHub\CTP\Matlab-DotNet\test\'
NET.addAssembly(fullfile(cd,'QuantBox.CSharp2CTP.dll'));
import QuantBox.CSharp2CTP.*</strong>;
%% 行情
global md;
md = MdApiWrapper();
addlistener(md,'OnConnect',@OnMdConnect);
addlistener(md,'OnDisconnect',@OnMdDisconnect);
addlistener(md,'OnRtnDepthMarketData',@OnRtnDepthMarketData);
md.Connect('D:\',... %行情流文件路径
'tcp://27.115.78.35:41213',<em>... %</em><em>行情服务器地</em><em>址</em>
'1009',<em>... %</em><em>经纪公司代</em><em>码</em>
'123456',<em>... %</em><em>用户代</em><em>码</em>
'888888'); %</em><em>密</em><em>码</em>
%% 交易
global td;
td = TraderApiWrapper();
addlistener(td,'OnConnect',@OnTdConnect);
addlistener(td,'OnDisconnect',@OnTdDisconnect);
addlistener(td,'OnRtnOrder',@OnRtnOrder);
td.Connect('D:\',... %交易流文件路径
'tcp://27.115.78.35:41205',<em>... %</em><em>交易服务器地</em><em>址</em>
'1009',<em>... %</em><em>经纪公司代</em><em>码</em>
'00000015',<em>... %</em><em>用户代</em><em>码</em>
'123456',<em>... %</em><em>密</em><em>码</em>
THOST_TE_RESUME_TYPE.THOST_TERT_QUICK,<em>... %</em><em>流重传方</em><em>式</em>
'',<em>... %</em><em>用户端产品信</em><em>息</em>
''); %</em><em>认证</em><em>码</em>
%% 退出
% md.Disconnect() %行情退出
% td.Disconnect() %交易退出
对以上的部分参数做下说明，特别是交易比行情要多了三个参数。
第二个参数是服务器的地址，目前，行情服务器输入错误的用户名和密码也能登录。
第三个参数，经纪公司代码是用来区分各家公司时使用，当初的CTP设计时考虑了一台服务器上同时多家期货公司同时工作。
交易的第六个参数是流重传方式。
流重传方式有三种：
public enum THOST_TE_RESUME_TYPE
{
THOST_TERT_RESTART = 0, //从本交易日重传
THOST_TERT_RESUME, //从上次收到的续传
THOST_TERT_QUICK //只传送登录后的内容
};
其实这些重传方式的进度维护需要生成一些临时文件，记录已经传到了第几条数据，具体如何实现的CTP接口已经向我们屏蔽，用户只要需要知道如何使用。第一个参数就是流文件路径，在此不用担心行情与交易的流相互影响。
第七个参数用户端产品信息，用户可以用来标识软件产品
第八个参数认证码，只有在期货公司要求并分配认证码后才能填写，需要与用户端产品信息配合使用。
addlistener是Matlab提供的注册事件的方法，第一个参数是需要注册事件的对象，第二个参数是事件名，第三个参数是处理函数。
对于TraderApiWrapper到底支持哪些事件呢？
https://github.com/QuantBox/CTP/blob/master/CSharp-CTP/src/QuantBox.CSharp2CTP/TraderApiWrapper.cs
源码中有详细的事件列表。其实CTP还提供了很多功能，由于目前只是实现自己的简单程序化工具并用不到那些功能，所以并没有提供对应的事件支持。用户可以参与开原项目，一同完善。
public event OnConnectHander OnConnect;
public event OnDisconnectHander OnDisconnect;
public event OnErrRtnOrderActionHander OnErrRtnOrderAction;
public event OnErrRtnOrderInsertHander OnErrRtnOrderInsert;
public event OnRspErrorHander OnRspError;
public event OnRspOrderActionHander OnRspOrderAction;
public event OnRspOrderInsertHander OnRspOrderInsert;
public event OnRspQryDepthMarketDataHander OnRspQryDepthMarketData;
public event OnRspQryInstrumentHander OnRspQryInstrument;
public event OnRspQryInstrumentCommissionRateHander OnRspQryInstrumentCommissionRate;
public event OnRspQryInstrumentMarginRateHander OnRspQryInstrumentMarginRate;
public event OnRspQryInvestorPositionHander OnRspQryInvestorPosition;
public event OnRspQryInvestorPositionDetailHander OnRspQryInvestorPositionDetail;
public event OnRspQryOrderHander OnRspQryOrder;
public event OnRspQryTradeHander OnRspQryTrade;
public event OnRspQryTradingAccountHander OnRspQryTradingAccount;
public event OnRtnInstrumentStatusHander OnRtnInstrumentStatus;
public event OnRtnOrderHander OnRtnOrder;
public event OnRtnTradeHander OnRtnTrade;
OnConnect、OnDisconnect是行情与交易都支持的事件。但在实际使用时还是有区别的。
交易有可能要进行客户端认证，所以可能出现与客户端认证有关的状态E_authing、E_authed
只有结算单确认后才能下单，所以交易的最后状态不是E_logined，而是E_confirmed。
//自己定义的
public enum ConnectionStatus
{
E_uninit, //未初始化
E_inited, //已经初始化
E_unconnected, //连接已经断开
E_connecting, //连接中
E_connected, //连接成功
E_authing, //授权中
E_authed, //授权成功
E_logining, //登录中
E_logined, //登录成功
E_confirming, //确认中
E_confirmed, //已经确认
E_conn_max //最大值
};
OnMdConnect.m文件
function OnMdConnect(sender,arg)
% 交易连接回报
% 行情状态到E_logined就表示登录成功
if arg.result == QuantBox.CSharp2CTP.ConnectionStatus.E_logined
global md;
% 订阅行情，支持","和";"分隔
md.Subscribe('IF1305;IF1306,IF1309;IF1312');
end
end
OnTdConnect.m文件
function OnTdConnect(sender,arg)
% 交易连接回报
% 交易状态到E_confirmed就表示登录并确认成功
if arg.result == QuantBox.CSharp2CTP.ConnectionStatus.E_confirmed
global td;
% 下单
td.SendOrder('IF1309',<em>... %</em><em>合</em><em>约</em>
QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcDirectionType.Buy,<em>... %</em><em>买</em><em>卖</em>
'0',<em>... %</em><em>开平标</em><em>记</em>
'1',<em>... %</em><em>投机套保标</em><em>记</em>
1,<em>... %</em><em>数</em><em>量</em>
2250,<em>... %</em><em>价</em><em>格</em>
QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcOrderPriceTypeType.LimitPrice,<em>... %</em><em>价格类</em><em>型</em>
QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcTimeConditionType.GFD,<em>... %</em><em>时间类</em><em>型</em>
QuantBox.CSharp2CTP.TThostFtdcContingentConditionType.Immediately,<em>... %</em><em>条件类</em><em>型</em>
0);
end
end

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