01
数据管道概述
量化交易数据管道的定义、核心目标(低延迟、高可用、可扩展)、典型架构(采集层、清洗层、存储层、计算层、服务层)。
架构核心概念
02
数据源分析
交易所API(REST vs WebSocket)、第三方数据供应商(Wind、Bloomberg、Tushare)、市场数据分类(Level1/Level2、Tick/Bar、订单簿)。
API市场数据
03
环境搭建
Python虚拟环境(conda/venv)、依赖管理(requirements.txt)、Docker容器化部署、Linux服务器基础配置。
DockerLinux
04
数据采集基础
requests库使用、API鉴权(API Key/Token)、请求频率控制(Rate Limiting)、错误重试机制(Exponential Backoff)。
requests重试
05
WebSocket实战
websocket-client库、连接管理(心跳/重连)、数据流解析(JSON/Protobuf)、多路复用(Multiplexing)。
WebSocket实时
06
数据清洗入门
Pandas基础操作、缺失值处理(ffill/bfill/dropna)、异常值检测(3-sigma/IQR)、数据类型转换。
Pandas清洗
07
时间序列处理
DatetimeIndex设置、时区处理(pytz/dateutil)、重采样(resample)、滚动窗口计算(rolling/expanding)。
时间序列重采样
08
数据存储选型
CSV/Parquet文件存储、SQLite/MySQL关系型数据库、InfluxDB时序数据库、MongoDB文档数据库对比。
存储对比
09
文件存储实战
Pandas读写CSV/Parquet、文件分片策略(按日期/按品种)、压缩存储(gzip/snappy)、数据版本管理。
Parquet分片
10
关系型数据库
SQLAlchemy ORM使用、表结构设计(主键/索引)、批量插入优化(executemany)、查询性能调优。
SQLAlchemyMySQL
11
时序数据库
InfluxDB安装配置、Line Protocol写入、Flux查询语言、保留策略(Retention Policy)与连续查询。
InfluxDB时序
12
消息队列入门
RabbitMQ基础概念(Exchange/Queue/Binding)、生产消费模型、消息确认机制(ACK/NACK)。
RabbitMQ消息
13
Kafka实战
Kafka集群搭建、Topic与Partition设计、生产者(acks/retries)、消费者组(Consumer Group)管理。
Kafka流式
14
数据管道编排
Apache Airflow DAG定义、任务依赖管理、调度周期设置(Cron表达式)、失败重试与告警。
Airflow调度
15
实时计算框架
Flink/Spark Streaming对比、流处理概念(Event Time/Watermark)、状态管理(State Backend)。
FlinkSpark
16
批处理框架
Spark SQL数据处理、DataFrame/Dataset API、分区优化(Partition Pruning)、Shuffle调优。
Spark批处理
17
数据质量监控
完整性检查(行数/字段非空)、一致性校验(跨表/跨源)、时效性监控(数据延迟)、异常告警(Prometheus + Alertmanager)。
监控质量
18
数据血缘管理
Apache Atlas/DataHub工具、元数据采集、血缘关系图构建、影响分析(Impact Analysis)。
血缘元数据
19
数据版本控制
DVC(Data Version Control)使用、数据仓库分层(ODS/DWD/DWS/ADS)、回滚与快照机制。
DVC版本
20
API服务搭建
FastAPI框架、RESTful接口设计、数据序列化(Pydantic)、异步处理(async/await)。
FastAPIREST
21
数据缓存策略
Redis缓存(String/Hash/List)、缓存穿透/击穿/雪崩解决方案、本地缓存(LRU Cache)。
Redis缓存
22
性能优化
异步IO(asyncio/aiohttp)、多进程/多线程(concurrent.futures)、Cython加速、内存映射文件(mmap)。
异步性能
23
日志与监控
ELK Stack(Elasticsearch/Logstash/Kibana)、结构化日志(structlog)、性能指标采集(Prometheus metrics)。
ELKPrometheus
24
安全与权限
数据加密(AES/RSA)、API认证(JWT/OAuth2)、访问控制(RBAC/ACL)、审计日志。
安全JWT
25
容错与高可用
主从复制(Master-Slave)、故障转移(Failover)、数据备份与恢复、异地多活架构。
高可用容错
26
测试策略
单元测试(pytest)、集成测试(Testcontainers)、性能测试(locust)、数据一致性测试。
pytest测试
27
CI/CD流水线
GitLab CI/GitHub Actions配置、自动化测试、Docker镜像构建、部署到Kubernetes。
CI/CDK8s
28
Kubernetes部署
Pod/Deployment/Service配置、ConfigMap/Secret管理、Horizontal Pod Autoscaler、Helm Chart。
K8sHelm
29
成本优化
云资源选型(按需/预留/Spot实例)、数据压缩与归档、冷热数据分离、查询成本控制。
成本云
30
实战项目
从零搭建A股Level2数据管道(采集→清洗→存储→计算→服务),涵盖完整技术栈与最佳实践。
实战Level2