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数据库搭建主要技术分析

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640?wx_fmt=gif 引 言 数据是金融量化分析的重要基础,包括股票历史交易数据、上市公司基本面数据、宏观和行业数据等。随着信息流量的日益膨胀,学会获取、查询和加工数据信息变得越来越重要。对于鼓捣量化交易的人来说,怎么能说不会玩数据库呢?目前常用的开源(免费)数据库有MySQL、Postgresql 、Mongodb 和 SQLite (Python自带),在2018-2019年DB-Engines 排行榜上位居前十(见下图),可见其使用量和受欢迎程度较高。这几个数据库各有自己的特点和适用环境,关于该学习哪一个或如何学习网上有很多相关资料。本文主要为大家简单介绍如何使用 Python 操作 Postgresql 数据库(其他数据库类似),利用 psycopg2 和 sqlalchemy 实现 postgresql 与 pandas 的 dataframe 进行交互,一步步搭建自己的量化分析数据库。

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640?wx_fmt=gif PostgreSQL的安装与使用

安装 PostgreSQL。到其官网选择适合自己电脑配置的版本下载安装即可,安装过程除了设置密码(本文设置为“123456”),其他可选择全部默认,如实在不会可参考CSDN上的文章:PostgreSQL安装详细步骤(windows)。安装完之后在安装目录里还可以看到pgAdmin4,这个是自带的数据库图形化工具,最新版是Web 应用程序,有点类似 Python 的 Jupyter Notebook,可用来查看和操作postgresql 数据库。

Python上安装psycopg2 和 sqlalchemy 库。psycopg2 是 Python 连接PostgreSQL数据库的接口,sqlalchemy 应用更广泛,可连接数据库(MySQL, SQLite, PostgreSQL),尤其是对于 pandas 的dataframe型数据,操作起来十分方便。关于这两个 python 库的介绍网上有很多,这里不详细展开,在cmd上使用pip install xxx 进行安装即可。

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640?wx_fmt=gif 实例应用

首先,使用 tushare 获取3000多只股票行情数据到本地,使用psycopg2 和 sqlalchemy 为接口,将数据存入本地PostgreSQL数据库中,方便进一步查询和操作。

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#先引入后面分析、可视化等可能用到的库import tushare as tsimport pandas as pd  import numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt#正常显示画图时出现的中文和负号from pylab import mplmpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']mpl.rcParams['axes.unicode_minus']=False

#设置tokentoken='输入你的token'pro = ts.pro_api(token)

数据获取函数,默认时间可以随时改动。

#如果报错,把tushare升级到最新

def get_data(code,start='20190101',end='20190425'):    df=ts.pro_bar(ts_code=code, adj='qfq', start_date=start, end_date=end)    return df

股票代码获取函数,获取最新交易日的代码。

#获取当前交易日最新的股票代码和简称

def get_code():    codes = pro.stock_basic(list_status='L').ts_code.values    return codes

插入PostgreSQL 数据库操作,函数里使用了try...except...pass是为了避免某些数据出错导致程序崩溃。

from sqlalchemy import create_engineimport psycopg2engine = create_engine('postgresql+psycopg2://postgres:123456@localhost:5432/postgres')def insert_sql(data,db_name,if_exists='append'):    #使用try...except..continue避免出现错误,运行崩溃    try:        data.to_sql(db_name,engine,index=False,if_exists=if_exists)        #print(code+'写入数据库成功')    except:        pass

由于行情数据量庞大,下载比较慢,先下载20190101至20190425期间日交易

数据,后续再不断更新。

#下载20190101-20190425数据并插入数据库stock_data#此步骤比较耗费时间,大致25-35分钟左右for code in get_code():    data=get_data(code)    insert_sql(data,'stock_data')

#读取整张表数据df=pd.read_sql('stock_data',engine)print(len(df))

#输出结果:270998

#选取ts_code=000001.SZ的股票数据df=pd.read_sql("select * from stock_data where ts_code='000001.SZ'",engine)print(len(df))

构建一个数据更新函数,可以下载和插入其他时间周期的数据。2018年1月1日至2019年4月25日,数据就已达到108万条。

#更新数据或下载其他期间数据

def update_sql(start,end,db_name):    from datetime import datetime,timedelta    for code in get_code():        data=get_data(code,start,end)        insert_sql(data,db_name)    print(f'{start}:{end}期间数据已成功更新')

#下载20180101-20181231期间数据#只需运行一次,不再运行后可以注释掉#下载数据比较慢,需要20-35分钟左右start='20180101'end='20181231'db_name='stock_data'

#数据下载和存入数据库update_sql(start,end,db_name)

#使用pandas的read_sql读取数据df_all_data=pd.read_sql('stock_data',engine)print(len(df_all_data))

#输出结果:1087050

#查看交易代码和交易日期个数

print(len(df_all_data.ts_code.unique()))print(len(df_all_data.trade_date.unique()))

#输出结果:3604;319

d=df_all_data.trade_date.unique()print(d.max())print(d.min())

2019-04-25T00:00:00.0000000002018-01-02T00:00:00.000000000

#获取交易日2019年4月25日数据pd.read_sql("select * from stock_data where trade_date='2019-04-25' ",engine).head() 

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构建数据查询和可视化函数:

def plot_data(condition,title):    from pyecharts import Bar    from sqlalchemy import create_engine    engine = create_engine('postgresql+psycopg2://postgres:123456@localhost:5432/postgres')    data=pd.read_sql("select * from stock_data where+"+ condition,engine)    count_=data.groupby('trade_date')['ts_code'].count()    attr=count_.index    v1=count_.values    bar=Bar(title,title_text_size=15)    bar.add('',attr,v1,is_splitline_show=False,linewidth=2)    return bar

查询股价低于2元个股数据分布

c1="close9.5"t2="股价涨幅超过9.5%个股时间分布"plot_data(c2,t2)

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查询股价日跌幅超过-9.5%个股数据分布:

c3="pct_chg



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