vnpy+缠论测试笔记1: chart绘图标识顶底分型

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加载数据
数据加载过程和调用关系
辨别顶底分型并在K线图中进行标识

加载数据

    bars = database_manager.load_bar_data("IF888",exchange = Exchange.CFFEX,interval=Interval.MINUTE,start=datetime(2019, 1, 1),end=datetime(2019, 1, 17))

从本地数据库（vnpy运行目录下的.db数据库文件）读取沪深300主力指数合约分钟线数据，存入bars，bars为list，每个元素均为BarData数据结构。

 widget = NewChartWidget()widget.add_plot("candle", hide_x_axis=True)widget.add_plot("volume", maximum_height=200)widget.add_item(CandleItem, "candle", "candle")widget.add_item(VolumeItem, "volume", "volume")widget.add_item(TopBottomPattern, "topbottom", "candle")widget.add_cursor()n = len(bars)history = bars[:n]new_data = bars[n:]widget.update_history(history)

NewChartWidget继承了Widget类，此处与Widget类的区别可忽略。add_plot方法是在窗体中创建绘图区，add_item方法是向指定绘图区中加入ChartItem对象。例如，widget.add_item(CandleItem, “candle”, “candle”) 即是将一个名为candle的CandleItem对象，加载到名为candle的绘图区中。add_item的入参依次为，ChartItem类，对象名称item_name, 绘图区名称plot_name。

上例中，history即为bars的全部数据（1/1至1/17期货指数分钟线）。

widget.update_history(history) 为加载数据的语句，接下来看具体的加载过程和调用关系。

数据加载过程和调用关系

查看Widget类的update_history方法：

    def update_history(self, history: List[BarData]) -> None:"""Update a list of bar data."""self._manager.update_history(history)for item in self._items.values():item.update_history(history)self._update_plot_limits()self.move_to_right()

入参为BarData组成的list，本例中即为history（全部数据）。该方法实际上调用了self._manager的update_history方法。self._manager是Widget类内部定义的BarManager对象：

self._manager: BarManager = BarManager()

继续查看BarManager类的update_history方法：

    def update_history(self, history: List[BarData]) -> None:"""Update a list of bar data."""# Put all new bars into dictfor bar in history:self._bars[bar.datetime] = bar# Sort bars dict according to bar.datetimeself._bars = dict(sorted(self._bars.items(), key=lambda tp: tp[0]))# Update map relationishipix_list = range(len(self._bars))dt_list = self._bars.keys()self._datetime_index_map = dict(zip(dt_list, ix_list))self._index_datetime_map = dict(zip(ix_list, dt_list))# Clear data range cacheself._clear_cache()

入参为history，仍为BarData组成的list。

注意self._bars为BarManager类内部定义的字典，其键为K线的时间戳（datatime格式），值为该时间对应的K先BarData。

上段代码中的for循环，即通过遍历history（全部BarData数据），建立_bars字典。ix_list为通过range(len(self._bars))建立的正数list，其值为[0, 1, 2, … , n-1]，其中n为history中BarData数据的个数，即K线的根数。dt_list取了self._bars的键值，也就是时间戳创建list。

有了ix_list和dt_list后，通过dict(zip())函数创建了ix表和dt表的映射字典。其中，_datetime_index_map的键是时间，值是ix，_index_datetime_map的键是ix，值是时间。

这样一来即将一组K线数据（BarData构成的list）的特征值提取出来，按每根K线的时间戳为序，依次对应0, 1, 2, 3 …的正数ix下标，该下标将用作后续PyQt绘图的水平坐标。

BarManager的update_history调用完毕后，widget的update_history继续通过一个for循环，调用了_items.values()中各项的update_history方法：

for item in self._items.values():item.update_history(history)

其中self._items是widget类内部的一个字典属性：

self._items: Dict[str, ChartItem] = {}

可以看到该字典的是ChartItem的键-值映射，其.values()即为所有当前加载的ChartItem类。则上述for方法调用的是各个ChartItem类下的update_history方法。

以CandleItem为例，查看CandleItem.update_history(history)：

    def update_history(self, history: List[BarData]) -> BarData:"""Update a list of bar data."""self._bar_picutures.clear()bars = self._manager.get_all_bars()for ix, bar in enumerate(bars):bar_picture = self._draw_bar_picture(ix, bar)self._bar_picutures[ix] = bar_pictureself.update()

可以看到，入参history（全部数据）传入CandleItem的update_history方法后，程序实际使用的数据并非history，而是通过self._manager.get_all_bars()方法重新获取了当前全部的BarData数据list。由于BarManager的update_history的调用在先，此处可以确保get_all_bars()获取的是全部的数据。

获取全部数据bars后，通过遍历bars，调用_draw_bar_picture()方法，完成绘图。_draw_bar_picture()的入参分别问ix和bar，即每一根K线的ix坐标值和实际的BarData数据。

总结，widget.update_history() 调用 >> BarManager.update_history() 调用 >> 各个ChartItem类的update_history() 方法 >> 逐根K线绘图，调用_draw_bar_picture()方法。

辨别顶底分型并在K线图中进行标识

目标：在给定的数据集中，辨别并标识缠论定义的顶底分型结构（顶分型：三根相邻不包含的K线，其中中间一根K线的高点为三者高点之最高，低点为三者低点之最高；底分型：三根相邻不包含的K线，其中中间一根K线的低点为三者低点之最低，高点为三者高点之最低）。

思路：定义TopBottomPattern类，继承CandleItem类，通过改写_draw_bar_picture()方法，获取当前K先左右相邻的两根K线。对三根K线进行处理，判断是否满足顶底分型条件，满足则画一个矩形将这三根K先框住。

实现：首先，定义TopBottomPattern类，并重写_draw_bar_picture()以获取相邻三根K线：

class TopBottomPattern(CandleItem):""""""def __init__(self, manager: BarManager):""""""super().__init__(manager)self.blue_pen: QtGui.QPen = pg.mkPen(color=(0, 255, 255), width=3)self.pink_pen: QtGui.QPen = pg.mkPen(color=(255, 20, 147), width=3)self.TopPattern = Falseself.BottomPattern = False

blue_pen用于标记底分型；pink_pen用于标记顶分型。

获取相邻三根K线：

    def _draw_bar_picture(self, ix: int, bar: BarData) -> QtGui.QPicture:""""""bars = []n = self._manager.get_count()if ix < 1 or ix > n-2:passelse:last_bar = self._manager.get_bar(ix - 1)this_bar = self._manager.get_bar(ix)next_bar = self._manager.get_bar(ix + 1)bars = [last_bar, this_bar, next_bar]

ix = 0 或 n-1，即第一根和最后一根K线，没有左或右相邻K线，不做处理。其他情况，通过_manager.get_bar()方法获得相邻三根K线，并建立bars储存为list。

判断相邻三根K先是否存在包含关系：

    def not_included(self, bars: List[BarData]):return (((bars[1].high_price > bars[0].high_price andbars[1].low_price > bars[0].low_price) or(bars[1].high_price < bars[0].high_price andbars[1].low_price < bars[0].low_price))and((bars[2].high_price > bars[1].high_price andbars[2].low_price > bars[1].low_price) or(bars[2].high_price < bars[1].high_price andbars[2].low_price < bars[1].low_price)))

左中右三根K线分别为bars[0], bars[1] 和 bars[2]，左K线和中K线不存在包含关系，同时中K线和右K线不存在包含关系，则三根K线不存在包含关系，not_included()方法返回True。

判断顶底分型：

   def identify_pattern(self, bars: List[BarData]):if (self.not_included(bars) and(bars[1].high_price > bars[0].high_price and bars[1].high_price > bars[2].high_price)and(bars[1].low_price > bars[0].low_price and bars[1].low_price > bars[2].low_price)):#print("Top Pattern Identified")self.TopPattern = Trueelse:passif (self.not_included(bars) and(bars[1].high_price < bars[0].high_price and bars[1].high_price < bars[2].high_price)and(bars[1].low_price < bars[0].low_price and bars[1].low_price < bars[2].low_price)):#print("Bottom Pattern Identified")self.BottomPattern = Trueelse:pass

顶分型判断为真的三个条件：1）三根K线不存在包含关系；2）中K线的最高价为三根K线最高价之最高；3）中K线的最低价为三根K线最低价之最高。同理，底分型判断为真的三个条件：1）三根K线不存在包含关系；2）中K线的最低价为三根K线最低价之最低；3）中K线的最高价为三根K线最高价之最低。

绘图：

   if len(bars) != 3:passelse:self.TopPattern = Falseself.BottomPattern = Falseself.identify_pattern(bars)if (self.TopPattern == True):yLower = min(bars[0].low_price, bars[2].low_price)rect = QtCore.QRectF(ix-1 - BAR_WIDTH,yLower,BAR_WIDTH * 2 * 3.5,bars[1].high_price - yLower)painter.setPen(self.pink_pen)painter.drawRect(rect)if (self.BottomPattern == True):yUpper = max(bars[0].high_price, bars[2].high_price)rect = QtCore.QRectF(ix-1 - BAR_WIDTH,bars[1].low_price,BAR_WIDTH * 2 * 3.5,yUpper - bars[1].low_price)painter.setPen(self.blue_pen)painter.drawRect(rect)# Finishpainter.end()return picture

代码比较容易理解，注意的是QtCore.QtRectF()方法绘制矩形的四个入参，分别为：1）矩形左下角点水平坐标；2）矩形左下角点纵向坐标；3）矩形宽；4）矩形高。

至此，每当TopBottomPattern的update_history()方法被调用时（实际为父类的对应方法被调用），_draw_bar_picture()将获取当前K线及与其相邻的两根K线，若这三根K线满足顶底分型，则绘制矩形框将此三根K线标识出来，顶分型为粉色框，底分型为蓝色框。运行结果如下：

这是初步的工作，上图中可以看到，有的顶分型和底分型重合了，这种情况在缠论的定义下是不允许发生的。接下来将进一步完善，待续。