C++ estratégia de suporte de futuros de alta frequência OKEX Websocket

Autora:Sonhos pequenos, Data: 24 de agosto de 2019 13:54:04
Tags:C++SegredoWebscoket

C++ estratégia de suporte de futuros de alta frequência OKEX Websocket

Princípios estratégicos

O princípio estratégico é muito simples, o OKEX Contract Cross-Term Hedge, o design do controle de posições, é projetado para hedge da grade de diferença. A estratégia define dois contratos, contrato A e contrato B. Os contratos podem ser criados com diferentes códigos de contrato, para realizar a cobertura. Por exemplo, o contrato A é definido como um contrato trimestral e o contrato B como um contrato semanal (também pode ser definido como um contrato de curto prazo e um contrato de longo prazo, sendo a outra definição o contrário). A operação de hedge é dividida em fazer contratos A vazios (quartos) e fazer contratos B múltiplos (semelhantes a contratos de longo prazo vazios com juros de longo prazo em futuros de commodities, fazer contratos mais recentes e fazer o conjunto). Fazer vários contratos A, fazer contratos B (como fazer contratos curtos em futuros de commodities, fazer o longo prazo, fazer reversões)

  • Características de design

    • Línguas de código A estratégia é escrever código usando a linguagem C++, com vantagens de desempenho rápidas.

    • A história é dirigida por: O mercado é impulsionado pelo websocket OKEX, que recebe o mercado impulsionado pela interface do mercado, obtendo os últimos mercados em tempo real, usando dados de mercado em tempo real, com um volume de dados menor. Para os dados de tick, a estratégia construiu um gerador de linha K para sintetizar a linha K do diferencial de contrato calculado após os dados de tick obtidos. O posicionamento aberto e o posicionamento fixo das operações de hedge estratégico são gerados por dados gerados pelo objeto do tipo de gerador da linha K.

    • Controle de posição O controle de posições é feito usando uma proporção de posições de hedge, semelhante a uma coluna de números de "Boffinach". A realização do diferencial maior, o número de cobertura de juros aumenta relativamente, os posições são descentralizadas, assim, a captura de pequenas posições de variação de pequeno diferencial, e as posições de variação de grande diferencial aumentam apropriadamente.

    • Equilíbrio: Stop-loss e stop-loss A diferença de preço fixo para a paralisação, a diferença de paralisação. A diferença de posicionamento é realizada quando o preço chega ao ponto de pontuação, o ponto de pontuação é o ponto de pontuação, o ponto de pontuação.

    • Introdução ao mercado, saída do mercado, design do ciclo O parâmetro NPeriod controla o ciclo e exerce um certo controle dinâmico sobre o posicionamento aberto da estratégia.

    • Sistema de equilíbrio de posições, sistema de detecção de pedidos A estratégia possui um sistema de controle e equilíbrio regular. O sistema de detecção de pedidos.

    • Estratégia de expansão O código estratégico é projetado para ter um baixo conjugado e pode ser expandido para hedge de futuros de commodities, ou para uma otimização e modificação adicionais.

    • Gráfico de estratégias A estratégia gera automaticamente um gráfico de linha K de diferença, marcando as informações de transação relevantes.

  • Revisão

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/*backtest
start: 2019-07-22 00:00:00
end: 2019-08-21 00:00:00
period: 1m
exchanges: [{"eid":"Futures_OKCoin","currency":"BTC_USD","stocks":0.1,"fee":[0.02,0.05]}]
args: [["InstrumentB","quarter"],["NPeriod",200],["LeavePeriod",100],["AddMax",3],["StopLoss",20],["StopWin",50],["OpenAmount",2]]
*/

enum State {
    STATE_NA,
    STATE_IDLE,
    STATE_HOLD_LONG,
    STATE_HOLD_SHORT,
};

string replace(string s, const string from, const string& to) {
    if(!from.empty())
        for(size_t pos = 0; (pos = s.find(from, pos)) != std::string::npos; pos += to.size())
            s.replace(pos, from.size(), to);
    return s;
}

class BarFeeder {
    public:
        BarFeeder(int period) : _period(period) {
            _rs.Valid = true;
        }

        void feed(double price, Chart *c=nullptr, int chartIdx=0) {
            uint64_t epoch = uint64_t(Unix() / _period) * _period * 1000;
            bool newBar = false;
            if (_rs.size() == 0 || _rs[_rs.size()-1].Time < epoch) {
                Record r;
                r.Time = epoch;
                r.Open = r.High = r.Low = r.Close = price;
                _rs.push_back(r);
                if (_rs.size() > 2000) {
                    _rs.erase(_rs.begin());
                }
                newBar = true;
            } else {
                Record &r = _rs[_rs.size() - 1];
                r.High = max(r.High, price);
                r.Low = min(r.Low, price);
                r.Close = price;
            }
    
            auto bar = _rs[_rs.size()-1];
            json point = {bar.Time, bar.Open, bar.High, bar.Low, bar.Close};
            if (c != nullptr) {
               if (newBar) {
                    c->add(chartIdx, point);
                    c->reset(1000);
                } else {
                    c->add(chartIdx, point, -1);
                } 
            }
        }
        Records & get() {
            return _rs;
        }
    private:
        int _period;
        Records _rs;
};

class Hedge {
  public:
    Hedge() {
        _isCover = true;
        _needCheckOrder = true;
        _st = STATE_NA;
        for (int i = 0; i < AddMax + 1; i++) {
            if (_addArr.size() < 2) {
                _addArr.push_back((i+1)*OpenAmount);
            }
            _addArr.push_back(_addArr[_addArr.size()-1] + _addArr[_addArr.size()-2]);
        }

        _cfgStr = R"EOF(
        [{
        "extension": { "layout": "single", "col": 6, "height": "500px"},
        "rangeSelector": {"enabled": false},
        "tooltip": {"xDateFormat": "%Y-%m-%d %H:%M:%S, %A"},
        "plotOptions": {"candlestick": {"color": "#d75442", "upColor": "#6ba583"}},
        "chart":{"type":"line"},
        "title":{"text":"Spread Long"},
        "xAxis":{"title":{"text":"Date"}},
        "series":[
            {"type":"candlestick", "name":"Long Spread","data":[], "id":"dataseriesA"},
            {"type":"flags","data":[], "onSeries": "dataseriesA"}
            ]
        },
        {
        "extension": { "layout": "single", "col": 6, "height": "500px"},
        "rangeSelector": {"enabled": false},
        "tooltip": {"xDateFormat": "%Y-%m-%d %H:%M:%S, %A"},
        "plotOptions": {"candlestick": {"color": "#d75442", "upColor": "#6ba583"}},
        "chart":{"type":"line"},
        "title":{"text":"Spread Short"},
        "xAxis":{"title":{"text":"Date"}},
        "series":[
            {"type":"candlestick", "name":"Long Spread","data":[], "id":"dataseriesA"},
            {"type":"flags","data":[], "onSeries": "dataseriesA"}
            ]
        }
        ]
        )EOF";
        _c.update(_cfgStr);
        _c.reset();
    };
    
    State getState(string &symbolA, Depth &depthA, string &symbolB, Depth &depthB) {
        
        if (!_needCheckOrder && _st != STATE_NA) {
            return _st;
        }

        //Log("sync orders");
        auto orders = exchange.GetOrders();
        if (!orders.Valid) {
            return STATE_NA;
        }

        if (orders.size() > 0) {
            for (auto &order : orders) {
                exchange.CancelOrder(order.Id);
            }
            return STATE_NA;
        }
        
        Sleep(500);
        
        //Log("sync positions");
        
        auto positions = exchange.GetPosition();
        if (!positions.Valid) {
            return STATE_NA;
        }
        
        // cache orders and positions;
        _needCheckOrder = false;
        
        if (positions.size() == 0) {
            //Log("Position is empty");
            return STATE_IDLE;
        }

        
        State st[2] = {STATE_IDLE, STATE_IDLE};
        double holdAmount[2] = {0, 0};
        double holdPrice[2] = {};
        for (auto &pos : positions) {
            int idx = -1;
            if (pos.ContractType == symbolA) {
                idx = 0;
            } else if (pos.ContractType == symbolB) {
                idx = 1;
            }
            if (idx >= 0) {
                holdPrice[idx] = pos.Price;
                holdAmount[idx] += pos.Amount;
                st[idx] = pos.Type == PD_LONG || pos.Type == PD_LONG_YD ? STATE_HOLD_LONG : STATE_HOLD_SHORT;
            }
        }

        if (holdAmount[0] > holdAmount[1]) {
            st[1] = STATE_IDLE;
        } else if (holdAmount[0] < holdAmount[1]) {
            st[0] = STATE_IDLE;
        }

        if (st[0] != STATE_IDLE && st[1] != STATE_IDLE) {
            // update
            _holdPrice = _N(holdPrice[1] - holdPrice[0], 4);
            _holdAmount = holdAmount[0];
            return st[0];
        } else if (st[0] == STATE_IDLE && st[1] == STATE_IDLE) {
            return STATE_IDLE;
        } else {
            double amount = abs(holdAmount[0] - holdAmount[1]);
            auto idx_fat = st[0] == STATE_IDLE ? 1 : 0;
            if (_isCover) {
                exchange.SetContractType(st[0] == STATE_IDLE ? symbolB : symbolA);
                if (st[idx_fat] == STATE_HOLD_LONG) {
                    exchange.SetDirection("closebuy");
                    exchange.Sell((st[0] == STATE_IDLE ? depthB.Bids[0].Price: depthA.Bids[0].Price)-SlidePrice, amount);
                } else {
                    exchange.SetDirection("closesell");
                    exchange.Buy((st[0] == STATE_IDLE ? depthB.Asks[0].Price : depthA.Asks[0].Price)+SlidePrice, amount);
                }
            } else {
                exchange.SetContractType(st[0] == STATE_IDLE ? symbolA : symbolB);
                if (st[idx_fat] == STATE_HOLD_LONG) {
                    exchange.SetDirection("sell");
                    exchange.Sell((st[0] == STATE_IDLE ? depthA.Bids[0].Price : depthB.Bids[0].Price)-SlidePrice, amount);
                } else {
                    exchange.SetDirection("buy");
                    exchange.Buy((st[0] == STATE_IDLE ? depthA.Asks[0].Price : depthB.Asks[0].Price)+SlidePrice, amount);
                }
            }
            
            _needCheckOrder = true;
            
            return STATE_NA;
        }
        Log(positions);
        Panic("WTF");
    }
    bool Loop(string &symbolA, Depth &depthA, string &symbolB, Depth &depthB, string extra="") {
        
        _loopCount++;
        auto diffLong = _N(depthB.Bids[0].Price - depthA.Asks[0].Price, 4);
        auto diffShort = _N(depthB.Asks[0].Price - depthA.Bids[0].Price, 4);
        
       _feederA.feed(diffLong, &_c, 0);
       _feederB.feed(diffShort, &_c, 2);
        
        auto barsA = _feederA.get();
        auto barsB = _feederB.get();

        if (barsA.size() < max(LeavePeriod, NPeriod) + 2) {
            LogStatus(_D(), "Calc His", barsA.size());
            return true;
        }
        
        bool expired = false;
        auto seconds = Unix();
        if (seconds - _lastCache > 600) {
            _needCheckOrder = true;
            expired = true;
        }
        
        State st = getState(symbolA, depthA, symbolB, depthB);
        if (st == STATE_NA) {
            return true;
        }
        if (st == STATE_IDLE) {
            _holdPrice = 0;
        }
        // cache st
        _st = st;
        if (expired) {
            _lastCache = seconds;
        }
        
        if (Unix() - seconds > 5) {
            Log("skip this tick");
            return true;
        }
        

        LogStatus(_D(), "State: ", _state_desc[st], "Hold:", _holdPrice, "Long:", diffLong, "Short:", diffShort, "Loop:", _loopCount, extra);

        if (st == STATE_IDLE && _isCover) {
            auto account = exchange.GetAccount();
            if (account.Valid) {
                double profit = _N(exchange.GetName() == "Futures_OKCoin" ? account.Stocks + account.FrozenStocks : account.Balance + account.FrozenBalance, 8);
                LogProfit(profit, _hedgeCount > 0 ? format("Net: %f @", profit) : "");
            }
            _isCover = false;
            return true;
        }
        auto ratio = abs(diffLong - diffShort);
        bool condOpenLong = (st == STATE_IDLE || st == STATE_HOLD_LONG) && (diffLong - _countOpen * max(1.0, _holdPrice * 0.1)) > TA.Highest(barsA.High(), NPeriod) && _countOpen < AddMax;
        bool condOpenShort = (st == STATE_IDLE || st == STATE_HOLD_SHORT) && (diffShort + _countOpen * max(1.0, _holdPrice * 0.1)) < TA.Lowest(barsB.Low(), NPeriod) && _countOpen < AddMax;
        bool condCoverLong = false;
        bool condCoverShort = false;
        bool isLeave = false;
        bool isStopLoss = false;
        bool isStopWin = false;
        if (st == STATE_HOLD_LONG) {
            auto leavePrice = (diffShort + _countCover + ratio);
            isLeave = leavePrice < TA.Lowest(barsB.Low(), LeavePeriod);
            if (!isLeave) {
                isStopLoss = diffShort - _holdPrice >= StopLoss;
                if (!isStopLoss) {
                    isStopWin = _holdPrice - diffShort >= StopWin;
                    if (isStopWin) {
                        Log("Stop Win", "HOLD:", _holdPrice, "SHORT:", diffShort);
                    }
                } else {
                    Log("StopLoss", "HOLD:", _holdPrice, "SHORT:", diffShort);
                }
            } else {
                Log("Leave normally", "LeavePrice:", leavePrice);
            }
            condCoverLong = isLeave || isStopLoss || isStopWin;
        } else if (st == STATE_HOLD_SHORT) {
            auto leavePrice = (diffLong - _countCover - ratio);
            isLeave = leavePrice > TA.Highest(barsA.High(), NPeriod);
            if (!isLeave) {
                isStopLoss = _holdPrice - diffLong >= StopLoss;
                if (!isStopLoss) {
                    isStopWin = diffLong - _holdPrice >= StopWin;
                    if (isStopWin) {
                        Log("Stop Win", "HOLD:", _holdPrice, "LONG:", diffLong);
                    }
                } else {
                    Log("StopLoss", "HOLD:", _holdPrice, "LONG:", diffLong);
                }
            } else {
                Log("Leave normally", "LeavePrice:", leavePrice);
            }
            condCoverShort = isLeave || isStopLoss || isStopWin;
        }
        
        string action, color;
        double opPrice;
        int chartIdx = 0;
        if (condOpenLong) {
            // Must Increase
            if (_countOpen > 0 && diffLong <= _holdPrice) {
                return STATE_IDLE;
            }
            
            _isCover = false;
            _countOpen++;
            _countCover = 0;
            _holdPrice = diffLong;
            auto amount = _addArr[_countOpen];

            if (_countOpen > 0) {
                Log("Add Position Long", _countOpen);
            }
            exchange.SetContractType(symbolB);
            exchange.SetDirection("sell");
            exchange.Sell(depthB.Bids[0].Price-SlidePrice, amount);

            exchange.SetContractType(symbolA);
            exchange.SetDirection("buy");
            exchange.Buy(depthA.Asks[0].Price+SlidePrice, amount);
            action = "L";
            color = "blue";
            opPrice = diffLong;
            chartIdx = 1;
        } else if (condOpenShort) {
            // Must Decrease
            if (_countOpen > 0 && diffShort >= _holdPrice) {
                return STATE_IDLE;
            }
            
            _isCover = false;
            _countOpen++;
            _countCover = 0;
            _holdPrice = diffShort;
            auto amount = _addArr[_countOpen];

            if (_countOpen > 0) {
                Log("Add Position Short", _countOpen);
            }
            exchange.SetContractType(symbolA);
            exchange.SetDirection("sell");
            exchange.Sell(depthA.Bids[0].Price-SlidePrice, amount);

            exchange.SetContractType(symbolB);
            exchange.SetDirection("buy");
            exchange.Buy(depthB.Asks[0].Price+SlidePrice, amount);
            
            action = "S";
            color = "red";
            opPrice = diffShort;
            chartIdx = 3;
        } else if (condCoverLong) {
            _isCover = true;
            _countOpen = 0;
            _countCover++;
            _hedgeCount++;
            if (_countCover > 0) {
                Log("Cover Position Long", _countCover);
            }
            exchange.SetContractType(symbolB);
            exchange.SetDirection("closesell");
            exchange.Buy(depthB.Asks[0].Price+SlidePrice, _holdAmount);

            exchange.SetContractType(symbolA);
            exchange.SetDirection("closebuy");
            exchange.Sell(depthA.Bids[0].Price-SlidePrice, _holdAmount);
            
           action = "CL";
           color = "blue";
           opPrice = diffShort;
            
           chartIdx = 3;
        } else if (condCoverShort) {
            _hedgeCount++;
            _isCover = true;
            _countOpen = 0;
            _countCover++;
            if (_countCover > 0) {
                Log("Cover Position Short", _countCover);
            }
            exchange.SetContractType(symbolA);
            exchange.SetDirection("closesell");
            exchange.Buy(depthA.Asks[0].Price+SlidePrice, _holdAmount);

            exchange.SetContractType(symbolB);
            exchange.SetDirection("closebuy");
            exchange.Sell(depthB.Bids[0].Price-SlidePrice, _holdAmount);
            action = "CS";
            color = "blue";
            opPrice = diffLong;
            chartIdx = 1;
        } else {
            return true;
        }
        _needCheckOrder = true;
            
        _c.add(chartIdx, {{"x", UnixNano()/1000000}, {"title", action},  {"text", format("diff: %f", opPrice)}, {"color", color}});
        Log(st, "Long:", diffLong, "Short:", diffShort, "Hold:", _holdPrice);
        return true;
    }

  private:
    
    vector<double> _addArr;
    string _state_desc[4] = {"NA", "IDLE", "LONG", "SHORT"};
    int _countOpen = 0;
    int _countCover = 0;
    int _lastCache = 0;
    int _hedgeCount = 0;
    int _loopCount = 0;
    double _holdPrice = 0;
    BarFeeder _feederA = BarFeeder(DPeriod);
    BarFeeder _feederB = BarFeeder(DPeriod);
    State _st = STATE_NA;
    string _cfgStr;
    double _holdAmount = 0;
    bool _isCover = false;
    bool _needCheckOrder = true;
    Chart _c = Chart("{}");
    
};

inline unsigned char toHex(unsigned char x) { 
    return  x > 9 ? x + 55 : x + 48; 
}

std::string urlencode(const std::string& str) {
    std::string strTemp = "";
    size_t length = str.length();
    for (size_t i = 0; i < length; i++)
    {
        if (isalnum((unsigned char)str[i]) || 
            (str[i] == '-') ||
            (str[i] == '_') || 
            (str[i] == '.') || 
            (str[i] == '~'))
            strTemp += str[i];
        else if (str[i] == ' ')
            strTemp += "+";
        else
        {
            strTemp += '%';
            strTemp += toHex((unsigned char)str[i] >> 4);
            strTemp += toHex((unsigned char)str[i] % 16);
        }
    }
    return strTemp;
}

uint64_t _Time(string &s) {
    tm t_init;
    t_init.tm_year  = 70;
    t_init.tm_mon   = 0;
    t_init.tm_mday  = 1;
    t_init.tm_hour  = 0;
    t_init.tm_min   = 0;
    t_init.tm_sec   = 0;
    
    tm t;
    int year, month, day, hour, minute, second, ms;
    sscanf(s.c_str(), "%d-%d-%dT%d:%d:%d.%dZ", &year, &month, &day, &hour, &minute, &second, &ms);
    t.tm_year  = year - 1900;
    t.tm_mon   = month - 1;
    t.tm_mday  = day;
    t.tm_hour  = hour;
    t.tm_min   = minute;
    t.tm_sec   = second;
    t.tm_isdst = 0;

    return uint64_t(mktime(&t))*1000+ms-uint64_t(mktime(&t_init))*1000;
}

void main() {
    // exchange.IO("base", "https://www.okex.me");   // 测试
    if (IsSetProxy) {
        exchange.SetProxy(Proxy);
    }
    
    LogReset();
    LogProfitReset();
    SetErrorFilter("ready|timeout|500");
    Log("Init OK");
    
    string symbolA = InstrumentA;
    string symbolB = InstrumentB;
    Hedge h;
    
    if (IsVirtual()) {
        while (true) {
            exchange.SetContractType(symbolA);
            auto depthA = exchange.GetDepth();
            if (depthA.Valid) {
                exchange.SetContractType(symbolB);
                auto depthB = exchange.GetDepth();
                if (depthB.Valid) {
                    h.Loop(symbolA, depthA, symbolB, depthB);
                }
            }
        }
        return;
    }
    if (exchange.GetName() != "Futures_OKCoin") {
        Panic("only support Futures_OKCoin");
    }
    string realSymbolA = exchange.SetContractType(symbolA)["instrument"];
    string realSymbolB = exchange.SetContractType(symbolB)["instrument"];

    string qs = urlencode(json({{"op", "subscribe"}, {"args", {"futures/depth5:" + realSymbolA, "futures/depth5:" + realSymbolB}}}).dump());
    Log("try connect to websocket");
    // wss://real.OKEx.com:8443/ws/v3
    auto ws = Dial("wss://real.okex.com:8443/ws/v3|compress=gzip_raw&mode=recv&reconnect=true&payload="+qs);
    // auto ws = Dial("wss://real.okex.me:8443/ws/v3|compress=gzip_raw&mode=recv&reconnect=true&payload="+qs);
    Log("connect to websocket success");
    
    Depth depthA, depthB;
    auto fillDepth = [](json &data, Depth &d) {
        d.Valid = true;
        d.Asks.clear();
        d.Asks.push_back({atof(string(data["asks"][0][0]).c_str()), atof(string(data["asks"][0][1]).c_str())});
        d.Bids.clear();
        d.Bids.push_back({atof(string(data["bids"][0][0]).c_str()), atof(string(data["bids"][0][1]).c_str())});
    };
    string timeA;
    string timeB;
    while (true) {
        auto buf = ws.read();

        // Log("buf:", buf);   // 测试
        
        json obj;
        try {
            obj = json::parse(buf);
        } catch (json::parse_error& e) {
            Log(buf);
            Log(e.what());
            continue;
        }
        if (obj["data"].size() == 0) {
            continue;
        }
        auto data = obj["data"][0];
        string ins = data["instrument_id"];
        if (ins == realSymbolA) {
            fillDepth(data, depthA);
            timeA = data["timestamp"];
        } else if (ins == realSymbolB) {
            fillDepth(data, depthB);
            timeB = data["timestamp"];
        }
        
        if (depthA.Valid && depthB.Valid) {
            auto diffA = uint64_t(UnixNano()/1000000)-_Time(timeA);
            auto diffB = uint64_t(UnixNano()/1000000)-_Time(timeB);

            if (diffA > MaxDelay || diffB > MaxDelay) {
                continue;
            }
            h.Loop(symbolA, depthA, symbolB, depthB, format("market delay (ms): %d, %d", diffA, diffB));
        }
    }
}





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