Core.py

# Курс Мультиброкер: Контроль https://finlab.vip/wpm-category/mbcontrol/

from abc import ABC, abstractmethod  # Абстрактный класс и метод
from typing import Any  # Любой тип
from datetime import datetime  # Работа с датой и временем
from math import copysign, log10  # Знак числа

import pandas as pd  # Конвертация бар в формат pandas DataFrame


class Symbol:
    """Тикер"""
    def __init__(self, board: str, symbol: str, dataname: str, description: str, decimals: int, min_step: float, lot_size: int, broker_info=None):
        self.board = board  # Код режима торгов
        self.symbol = symbol  # Тикер
        self.dataname = dataname  # Название тикера. Уникальное значение
        self.description = description  # Описание тикера
        self.decimals = decimals  # Кол-во десятичных знаков в цене
        self.min_step = min_step  # Минимальный шаг цены
        self.lot_size = lot_size  # Кол-во штук в лоте
        self.broker_info = broker_info  # Информация от брокера, позволяющая идентифицировать тикер. Доп. информация о тикере

    def __repr__(self):
        return f'{self.dataname} ({self.description}) Лот: {self.lot_size}, Шаг цены: {self.min_step}, Кол-во десятичных знаков: {self.decimals}'


class Bar:
    """Бар"""
    def __init__(self, board: str, symbol: str, dataname: str, time_frame: str, date_time: datetime, open_: int|float, high: int|float, low: int|float, close: int|float, volume: int|float|None):
        self.board = board  # Код режима торгов
        self.symbol = symbol  # Тикер
        self.dataname = dataname  # Название тикера
        self.time_frame = time_frame  # Временной интервал
        self.datetime = date_time  # Дата и время открытия бара по времени биржи (date_time, чтобы не было конфликта с типом datetime)
        self.open = open_  # Цена открытия (open_, чтобы не было конфликта с функцией open)
        self.high = high  # Максимальная цена
        self.low = low  # Минимальная цена
        self.close = close  # Цена закрытия
        self.volume = volume  # Объем

    def to_dict(self) -> dict:
        """Перевод в словарь, чтобы легче было импортировать в pandas DataFrame"""
        return {'datetime': self.datetime, 'open': self.open, 'high': self.high, 'low': self.low, 'close': self.close, 'volume': self.volume}

    def __repr__(self):
        return f'{self.dataname} ({self.time_frame}) {self.datetime} Open: {self.open}, High: {self.high}, Low: {self.low}, Close: {self.close}, Volume: {self.volume}'


class Order:
    """Заявка"""
    (Market, Limit, Stop, StopLimit) = range(4)  # Тип заявки. По рынку/лимит/стоп/стоп-лимит
    ExecTypes = ['Market', 'Limit', 'Stop', 'StopLimit']  # Отображение типа заявки
    (Created, Submitted, Accepted, Partial, Completed, Canceled, Expired, Margin, Rejected) = range(9)  # Статус заявки. Создана/отправлена брокеру/принята брокером/частично исполнена/исполнена/отменена/снята по времени/недостаточно средств/отклонена брокером
    Status = ['Created', 'Submitted', 'Accepted', 'Partial', 'Completed', 'Canceled', 'Expired', 'Margin', 'Rejected']  # Отображение статуса заявки

    def __init__(self, broker, order_id: str, buy: bool, exec_type, dataname: str, decimals: int, quantity: int, price: float=0, stop_price: float=0, status = Created):
        self.broker = broker  # Брокер
        self.id = order_id  # Уникальный код заявки
        self.buy = buy  # Покупка
        self.exec_type = exec_type  # Тип заявки
        self.dataname = dataname  # Название тикера
        self.decimals = decimals  # Кол-во десятичных знаков в цене
        self.quantity = quantity  # Кол-во в штуках
        self.price = price  # Лимитная цена для лимитных и стоп лимитных заявок
        self.stop_price = stop_price  # Стоп цена срабатывания для стоп и стоп лимитных заявок
        self.status = status  # Статус заявки

    def __repr__(self):
        price = self.price if self.exec_type in (self.Market, self.Limit) else self.stop_price  # Для лимитной заявки берем лимитную цену, для стоп заявки берем стоп цену
        if self.decimals == 0:  # Если цена в рублях без копеек
            format_price = str(int(price))  # То указываем цену как целое число без десятичных знаков
        elif self.decimals <= 2:  # Если цена в рублях с копейками
            format_price = f'{price:.2f}'  # То указываем цену как целое число с 2-мя десятичными знаками
        else:  # В остальных случаях
            format_price = '{p:.{d}f}'.format(p=price, d=self.decimals)  # Указываем цену какая есть
        return f'[{self.broker.code}] {Order.Status[self.status]} {"Buy" if self.buy else "Sell"} {Order.ExecTypes[self.exec_type]} {self.dataname} {self.quantity} @ {format_price}'


class Trade:
    """Сделка"""
    def __init__(self, broker, order_id: str, dataname: str, description: str, decimals: int, date_time: datetime, quantity: int, price: int | float):
        self.broker = broker  # Брокер
        self.order_id = order_id  # Уникальный код заявки, по которой исполнилась сделка
        self.dataname = dataname  # Название тикера
        self.description = description  # Описание тикера
        self.decimals = decimals  # Кол-во десятичных знаков в цене
        self.datetime = date_time  # Дата и время сделки по времени биржи (date_time, чтобы не было конфликта с типом datetime)
        self.quantity = quantity  # Кол-во в штуках. Положительное - длинная позиция, отрицательное - короткая позиция
        self.price = price  # Цена исполнения в рублях

    def __repr__(self):
        if self.decimals == 0:  # Если цена в рублях без копеек
            format_price = str(int(self.price))  # То указываем цену как целое число без десятичных знаков
        elif self.decimals <= 2:  # Если цена в рублях с копейками
            format_price = f'{self.price:.2f}'  # То указываем цену как целое число с 2-мя десятичными знаками
        else:  # В остальных случаях
            format_price = '{p:.{d}f}'.format(p=self.price, d=self.decimals)  # Указываем цену какая есть
        return f'[{self.broker.code}] {self.dataname} ({self.description})\n      {self.quantity} @ {format_price}'


class Position:
    """Позиция"""
    def __init__(self, broker, dataname: str, description: str, decimals: int, quantity: int, average_price: int | float, current_price: int | float):
        self.broker = broker  # Брокер
        self.dataname = dataname  # Название тикера
        self.description = description  # Описание тикера
        self.decimals = decimals  # Кол-во десятичных знаков в цене
        self.quantity = quantity  # Кол-во в штуках. Положительное - длинная позиция, отрицательное - короткая позиция
        self.average_price = average_price  # Средняя цена входа в рублях
        self.current_price = current_price  # Последняя цена в рублях
        self.change_pct = copysign(1, quantity) * (current_price / average_price - 1) * 100 if average_price else 0  # Процент изменения цены в зависимости от направления позиции (кол-ва)

    def __repr__(self):
        if self.decimals == 0:  # Если цены в рублях без копеек
            format_average_price = str(int(self.average_price))  # То указываем цены
            format_current_price = str(int(self.current_price))  # как целое число без десятичных знаков
        elif self.decimals <= 2:  # Если цены в рублях с копейками
            format_average_price = f'{self.average_price:.2f}'  # То указываем цены
            format_current_price = f'{self.current_price:.2f}'  # как целое число с 2-мя десятичными знаками
        else:  # В остальных случаях
            format_average_price = '{p:.{d}f}'.format(p=self.average_price, d=self.decimals)  # Указываем цены
            format_current_price = '{p:.{d}f}'.format(p=self.current_price, d=self.decimals)  # какие есть
        return f'[{self.broker.code}] {self.dataname} ({self.description})\n      {self.quantity} @ {format_average_price} / {format_current_price} {self.change_pct:.2f}%'


# noinspection PyShadowingBuiltins
class Broker(ABC):
    """Брокер"""
    def __init__(self, code: str, name: str, provider, account_id: int = 0, storage: str = 'file'):
        self.code = code  # Код брокера
        self.name = name  # Название провайдера
        self.provider = provider  # Провайдер
        self.account_id = account_id  # Порядковый номер счета

        if storage == 'file':  # Если файловое хранилище
            from FinLabPy.Storage.FileStorage import FileStorage  # то ипортируем библиотеку файлового хранилища
            self.storage = FileStorage(self.__class__.__name__)  # Инициализируем хранилище
        elif storage == 'db':  # Если хранилище в БД
            try:
                from FinLabPy.Storage.SQLiteStorage import SQLiteStorage  # Пытаемся импортировать библиотеку Курса Базы данных для трейдеров https://finlab.vip/wpm-category/databases/
                self.storage = SQLiteStorage()  # Инициализируем хранилище
            except ModuleNotFoundError:  # Если библиотека не найдена
                from FinLabPy.Storage.FileStorage import FileStorage  # то ипортируем библиотеку файлового хранилища
                self.storage = FileStorage(self.__class__.__name__)  # Инициализируем хранилище
        else:  # В остальных случаях
            from FinLabPy.Storage.FileStorage import FileStorage  # то ипортируем библиотеку файлового хранилища
            self.storage = FileStorage(self.__class__.__name__)  # Инициализируем хранилище

        self.positions: list[Position] = []  # Текущие позиции
        self.orders: list[Order] = []  # Активные заявки

        self.history_subscriptions: dict[tuple[Symbol, str], Any] = {}  # Справочник подписок на историю тикеров. Ключ - (тикер, временной интервал), значение - данные подписки
        self.on_new_bar = Event()  # Получение нового бара по подписке
        self.on_order = Event()  # Получение заявки по подписке
        self.on_trade = Event()  # Получение сделки по подписке
        self.on_position = Event()  # Получение позиции по подписке

    def get_symbol_by_dataname(self, dataname: str) -> Symbol | None:
        """Тикер по названию"""
        raise NotImplementedError

    @staticmethod
    def board_symbol_to_dataname(board, symbol) -> str:
        """Название тикера из кода режима торгов и тикера"""
        return f'{board}.{symbol}'

    def get_history(self, symbol: Symbol, time_frame: str, dt_from: datetime = None, dt_to: datetime = None) -> list[Bar] | None:
        """История тикера"""
        return self.storage.get_bars(symbol, time_frame, dt_from, dt_to)

    def subscribe_history(self, symbol: Symbol, time_frame: str) -> None:
        """Подписка на историю тикера"""
        raise NotImplementedError

    def unsubscribe_history(self, symbol: Symbol, time_frame: str) -> None:
        """Отмена подписки на историю тикера"""
        raise NotImplementedError

    def unsubscribe_all_history(self):
        """Отмена всех подписок на историю"""
        for (symbol, time_frame) in self.history_subscriptions.keys():  # Пробегаемся по всем подпискам
            self.unsubscribe_history(symbol, time_frame)  # отменяем подписку
        self.history_subscriptions = {}  # Очищаем справочник подписок

    def get_last_price(self, symbol: Symbol) -> float | None:
        """Последняя цена тикера"""
        raise NotImplementedError

    def get_value(self) -> float:
        """Стоимость портфеля"""
        raise NotImplementedError

    def get_cash(self) -> float:
        """Свободные средства"""
        raise NotImplementedError

    def get_positions(self) -> list[Position]:
        """Открытые позиции"""
        raise NotImplementedError

    def get_position(self, symbol: Symbol) -> Position:
        """Открытая или пустая позиция по тикеру"""
        self.get_positions()  # Получаем все открытые позиции
        position = next((position for position in self.positions if position.dataname == symbol.dataname), None)  # Из них пробуем получить позицию по тикеру
        if position is None:  # Если позиции не существует
            position = Position(
                self,  # Брокер
                symbol.dataname,  # Название тикера
                symbol.description,  # Описание тикера
                symbol.decimals,  # Кол-во десятичных знаков в цене
                0,  # Кол-во в штуках (позиция закрыта)
                0,  # Цена входа в рублях за штуку (не имеет смысла для закрытой позиции)
                self.get_last_price(symbol) or 0)  # Последняя цена в рублях за штуку или 0, если не найдена
        return position

    def get_orders(self) -> list[Order]:
        """Активные заявки"""
        raise NotImplementedError

    def new_order(self, order: Order) -> bool:
        """Создание и отправка заявки брокеру"""
        raise NotImplementedError

    def cancel_order(self, order: Order) -> None:
        """Отмена активной заявки"""
        raise NotImplementedError

    def subscribe_transactions(self) -> None:
        """Подписка на заявки, сделки, позиции"""
        raise NotImplementedError

    def unsubscribe_transactions(self) -> None:
        """Отмена подписки на заявки, сделки, позиции"""
        raise NotImplementedError

    def close(self) -> None:
        """Закрытие провайдера"""
        raise NotImplementedError


class Storage(ABC):
    """Хранилище бар и спецификации тикеров брокера"""
    def __init__(self, source: str):
        self.source = source  # Источник хранилища
        self.symbols: dict[str, Symbol] = {}  # Словать тикеров

    def get_symbol(self, dataname: str) -> Symbol | None:
        """Получение тикера"""
        return self.symbols.get(dataname)  # Пробуем получить тикер по названию из словаря

    def set_symbol(self, symbol: Symbol) -> None:
        """Сохранение тикера"""
        self.symbols[symbol.dataname] = symbol  # Добавляем/изменяем тикер в словаре

    @abstractmethod
    def get_bars(self, symbol: Symbol, time_frame: str, dt_from: datetime = None, dt_to: datetime = None) -> list[Bar] | None:
        """Получение бар"""
        raise NotImplementedError

    @abstractmethod
    def set_bars(self, bars: list[Bar]) -> None:
        """Сохранение бар"""
        raise NotImplementedError


class Event:
    """Событие с подпиской / отменой подписки"""
    def __init__(self):
        self._callbacks: set[Any] = set()  # Избегаем дубликатов функций при помощи set

    def subscribe(self, callback) -> None:
        """Подписаться на событие"""
        self._callbacks.add(callback)  # Добавляем функцию в список

    def unsubscribe(self, callback) -> None:
        """Отписаться от события"""
        self._callbacks.discard(callback)  # Удаляем функцию из списка. Если функции нет в списке, то не будет ошибки

    def trigger(self, *args, **kwargs) -> None:
        """Вызвать событие"""
        for callback in list(self._callbacks):  # Пробегаемся по копии списка, чтобы избежать исключения при удалении
            callback(*args, **kwargs)  # Вызываем функцию

# Функции конвертации

def bars_to_log(bars: list[Bar]) -> list[Bar]:
    """Десятичный логарифм цен и объемов списка бар. Убирает фрактальность (спектральное расширение)"""
    log_bars = bars.copy()  # Копируем список бар
    for bar in log_bars:  # Пробегаемся по каждому бару
        bar.open = log10(bar.open)  # Десятичный логарифм цены открытия (Open)
        bar.high = log10(bar.high)  # Десятичный логарифм максимальной цены (High)
        bar.low = log10(bar.low)  # Десятичный логарифм минимальной цены (Low)
        bar.close = log10(bar.close)  # Десятичный логарифм цены закрытия (Close)
        bar.volume = None if bar.volume in(None, 0) else log10(bar.volume)  # Если объемов нет, то None. Иначе, десятичный логарифм объемов (Volume)
    return log_bars

def bars_to_df(bars: list[Bar]) -> pd.DataFrame:
    """Перевод списка бар в pandas DataFrame с индексом по дате/времени бара"""
    return pd.DataFrame.from_records([bar.to_dict() for bar in bars], index='datetime')  # Переводим в pandas DataFrame