01
课程导论与背景
为什么需要并行化？行情数据特征（高吞吐、低延迟、实时性）。传统串行瓶颈与并行化核心目标。
导论背景
02
基础概念回顾
进程/线程/协程区别，GIL影响，同步/异步I/O，并发与并行本质差异。
进程线程协程
03
流水线设计模式
什么是流水线？生产者-消费者模型，数据流图与阶段划分，深度与吞吐量关系。
流水线模式
04
Python多进程实战
multiprocessing核心API，进程池，Queue/Pipe通信，共享内存与同步原语。
多进程IPC
05
Python多线程实战
threading与ThreadPoolExecutor，锁机制(Lock/RLock)，条件变量，线程局部存储。
多线程锁
06
异步编程(asyncio)
事件循环与协程，async/await，Future与Task，异步队列。
asyncio异步
07
数据分发策略
广播/分片模式，轮询与哈希分发，动态负载均衡，背压(Backpressure)机制。
分发背压
08
无锁数据结构
原子操作与CAS，无锁队列实现，atomicwrites，性能对比与场景。
无锁原子
09
内存管理与零拷贝
内存池，mmap共享内存，零拷贝原理，Python buffer protocol。
零拷贝mmap
10
序列化与反序列化
Pickle局限，Protobuf/FlatBuffers，Arrow列式格式，自定义二进制协议。
序列化Arrow
11
网络I/O优化
epoll/kqueue/IOCP，selectors模块，非阻塞Socket，Reactor/Proactor模式。
I/Oepoll
12
行情数据源接入
交易所API(CTP/FIX)，WebSocket实时流，多源合并去重，时钟同步。
数据源WebSocket
13
数据清洗与预处理
异常值检测，对齐重采样，缺失值处理，实时移动平均线。
清洗预处理
14
订单簿重建
Level2行情解析，买卖盘口维护，增量更新与快照恢复，特征提取。
订单簿Level2
15
技术指标计算并行化
向量化与SIMD，Numba JIT，Cython扩展，GPU加速(CUDA/PyTorch)。
并行计算GPU
16
事件驱动架构
事件总线，发布-订阅，事件优先级与调度，定时器与超时处理。
事件驱动架构
17
状态管理
无状态/有状态处理，快照恢复，分布式状态存储，Checkpoint机制。
状态Checkpoint
18
容错与高可用
故障检测隔离，重试幂等，主备切换与热备份，优雅降级。
容错高可用
19
性能监控与剖析
延迟测量(百分位)，吞吐量统计，CPU/内存/网络监控，火焰图。
监控火焰图
20
日志与追踪
结构化日志，分布式追踪(OpenTelemetry)，日志聚合(ELK)，审计日志。
日志追踪
21
配置管理
动态配置中心，热加载，配置版本管理，环境隔离。
配置热加载
22
测试策略
单元测试与Mock，集成测试，压力测试与混沌工程，回归自动化。
测试混沌
23
部署与运维
容器化(Docker)，编排(K8s)，CI/CD流水线，灰度发布与回滚。
DockerK8s
24
实战案例一：实时Tick聚合
需求分析，架构设计，代码实现，性能调优。
实战Tick
25
实战案例二：多合约价差监控
价差计算逻辑，并行扫描策略，告警触发与推送。
价差监控
26
实战案例三：高频因子计算
因子定义注册，并行因子流水线，因子缓存与复用。
因子高频
27
实战案例四：历史回放系统
数据存储格式，高速回放引擎，时间控制加速，实盘对比验证。
回放历史
28
进阶：DPDK与用户态网络
内核旁路技术，零拷贝网络栈，Python绑定，适用场景评估。
DPDK用户态
29
进阶：FPGA加速行情处理
FPGA基础，OpenCL与HLS，Python与FPGA协同，成本收益分析。
FPGA加速
30
课程总结与展望
并行设计模式回顾，常见陷阱与最佳实践，未来趋势(软硬协同、AI辅助)。
总结展望