feat(framework_v2): 创建框架V2骨架 - 三层架构+因子验证通过

## 架构设计
- 三层架构:core(抽象接口) → shared(通用实现) → tests(验证测试)
- 5个核心抽象基类:StrategyBase, FactorBase, SignalGenerator, Executor, DataFetcher
- 零侵入:与现有框架并行开发,不修改生产代码

## 已完成
✓ 核心接口层(5个ABC类)
✓ 通用因子层(MomentumFactor完全复制现有逻辑)
✓ 对比验证测试(新旧因子输出差异=0,测试通过)

## 验证结果
- 最大差异: 0.000000e+00
- 平均差异: 0.000000e+00
- 容差: < 1e-10

## 下一步
- 阶段3: 信号层迁移(TopNSelector, DynamicThreshold, RebalanceController)
- 阶段4: 执行层迁移(BacktestRunner)
- 阶段5: 数据层迁移(DataFetcher实现)
- 阶段6: 完整策略对比验证

## 设计原则
- 按需抽象,不预先设计
- 职责分离,避免框架膨胀
- 测试驱动,每个组件必须有对比测试
- 渐进式迁移,验证通过再替换
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2026-05-24 09:12:29 +08:00
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View File

@@ -0,0 +1,19 @@
"""
核心抽象接口层纯ABC零实现
只定义策略框架的标准接口,不包含任何业务逻辑
"""
from framework_v2.core.strategy import StrategyBase
from framework_v2.core.factor import FactorBase
from framework_v2.core.signal import SignalGenerator
from framework_v2.core.executor import Executor
from framework_v2.core.data import DataFetcher
__all__ = [
'StrategyBase',
'FactorBase',
'SignalGenerator',
'Executor',
'DataFetcher',
]

97
framework_v2/core/data.py Normal file
View File

@@ -0,0 +1,97 @@
"""
数据获取器抽象基类
"""
from abc import ABC, abstractmethod
from typing import Dict, List, Optional
import pandas as pd
class DataFetcher(ABC):
"""
数据获取器抽象基类
所有数据获取器必须实现必要方法
"""
name: str = "base"
def __init__(self, **params):
"""
初始化数据获取器参数
Args:
**params: 数据源参数(如 api_url, ssh_config 等)
"""
self._params = params
@abstractmethod
def fetch_indices(
self,
codes: List[str],
start: str,
end: str
) -> Dict[str, pd.DataFrame]:
"""
获取指数 OHLCV 数据
Args:
codes: 指数代码列表
start: 开始日期 (YYYY-MM-DD)
end: 结束日期 (YYYY-MM-DD)
Returns:
{code: DataFrame} 字典
"""
pass
@abstractmethod
def fetch_etf(
self,
codes: List[str],
start: str,
end: str
) -> Dict[str, pd.DataFrame]:
"""
获取 ETF 数据(价格 + 净值)
Args:
codes: ETF 代码列表
start: 开始日期
end: 结束日期
Returns:
{code: DataFrame} 字典
"""
pass
@abstractmethod
def get_trading_calendar(self, market: str = 'A') -> pd.Index:
"""
获取交易日历
Args:
market: 市场代码('A', 'US', 'HK' 等)
Returns:
交易日历 Index
"""
pass
def get_benchmark(self, code: str, start: str, end: str) -> pd.Series:
"""
获取基准数据(可选)
Args:
code: 基准代码
start: 开始日期
end: 结束日期
Returns:
基准收盘价 Series
"""
raise NotImplementedError("Optional method")
def __repr__(self) -> str:
params_str = ', '.join([f"{k}={v}" for k, v in self._params.items()])
return f"{self.__class__.__name__}(name={self.name})"

View File

@@ -0,0 +1,46 @@
"""
执行器抽象基类
"""
from abc import ABC, abstractmethod
import pandas as pd
class Executor(ABC):
"""
执行器抽象基类
所有执行器必须实现 execute 方法
"""
mode: str = "base"
def __init__(self, **params):
"""
初始化执行器参数
Args:
**params: 执行参数(如 initial_capital, trade_cost 等)
"""
self._params = params
@abstractmethod
def execute(self, signals: pd.DataFrame, data: pd.DataFrame) -> dict:
"""
执行信号
Args:
signals: 信号 DataFrame
data: 收益率数据 DataFrame
Returns:
回测结果字典,包含:
- result: 回测 DataFrame含净值、收益率
- portfolio: 组合对象(可选)
- metrics: 绩效指标(可选)
"""
pass
def __repr__(self) -> str:
params_str = ', '.join([f"{k}={v}" for k, v in self._params.items()])
return f"{self.__class__.__name__}({params_str})"

View File

@@ -0,0 +1,59 @@
"""
因子抽象基类
"""
from abc import ABC, abstractmethod
import pandas as pd
class FactorBase(ABC):
"""
因子抽象基类
所有因子必须实现 compute 方法
"""
name: str = "base"
category: str = "unknown"
def __init__(self, **params):
"""
初始化因子参数
Args:
**params: 因子参数(如 n_days, weighted 等)
"""
self._params = params
@abstractmethod
def compute(self, data: pd.DataFrame) -> pd.Series:
"""
计算因子值
Args:
data: OHLCV 数据,必须包含 'close'
Returns:
因子值序列(与 data 同索引)
"""
pass
def validate_data(self, data: pd.DataFrame) -> bool:
"""
验证数据是否满足计算要求
Args:
data: OHLCV 数据
Returns:
True 如果数据有效
"""
if 'close' not in data.columns:
return False
min_periods = self._params.get('min_periods', 20)
return len(data) >= min_periods
def __repr__(self) -> str:
params_str = ', '.join([f"{k}={v}" for k, v in self._params.items()])
return f"{self.__class__.__name__}({params_str})"

View File

@@ -0,0 +1,57 @@
"""
信号生成器抽象基类
"""
from abc import ABC, abstractmethod
import pandas as pd
class SignalGenerator(ABC):
"""
信号生成器抽象基类
所有信号生成器必须实现 generate 方法
"""
mode: str = "base"
def __init__(self, **params):
"""
初始化信号生成器参数
Args:
**params: 信号参数(如 select_num, rebalance_days 等)
"""
self._params = params
@abstractmethod
def generate(self, factor_data: pd.DataFrame) -> pd.DataFrame:
"""
生成交易信号
Args:
factor_data: 因子数据 DataFrame
Returns:
信号 DataFrame必须包含 'signal'
"""
pass
def validate_factor_data(self, factor_data: pd.DataFrame) -> bool:
"""
验证因子数据是否有效
Args:
factor_data: 因子数据
Returns:
True 如果数据有效
"""
if factor_data.empty:
return False
return True
def __repr__(self) -> str:
params_str = ', '.join([f"{k}={v}" for k, v in self._params.items()])
return f"{self.__class__.__name__}({params_str})"

View File

@@ -0,0 +1,151 @@
"""
策略抽象基类
所有策略必须继承此类并实现必要方法
"""
from abc import ABC, abstractmethod
from typing import Dict, Optional, Any
import pandas as pd
class StrategyBase(ABC):
"""
策略抽象基类
定义策略的标准生命周期:
1. 初始化配置
2. 获取数据
3. 计算因子
4. 生成信号
5. 执行回测
子类必须实现:
- init_factors(): 初始化因子
- init_signal_generator(): 初始化信号生成器
"""
INTERFACE_VERSION = 2 # V2 版本
name: str = "base"
timeframe: str = "1d"
def __init__(self, config: Optional[Dict] = None):
"""
初始化策略
Args:
config: 策略配置字典
"""
self.config = config or {}
self._factor = None
self._signal_generator = None
@abstractmethod
def init_factors(self) -> Any:
"""
初始化因子组件
Returns:
因子实例(继承 FactorBase
"""
pass
@abstractmethod
def init_signal_generator(self) -> Any:
"""
初始化信号生成器
Returns:
信号生成器实例(继承 SignalGenerator
"""
pass
def get_data(self) -> Dict[str, Any]:
"""
获取数据(可选覆盖)
Returns:
数据字典,包含:
- index_data: 指数数据
- etf_data: ETF数据
- benchmark_data: 基准数据
- valid_codes: 有效标的列表
- trading_calendar: 交易日历
"""
raise NotImplementedError("Subclasses must implement get_data()")
def compute_factors(self, data: Dict[str, Any]) -> pd.DataFrame:
"""
计算因子(可选覆盖)
Args:
data: 数据字典
Returns:
因子 DataFrame日期 × 标的)
"""
if self._factor is None:
self._factor = self.init_factors()
# 默认实现:遍历标的计算因子
factor_values = {}
for code in data.get('valid_codes', []):
if code in data.get('index_data', {}):
factor_values[code] = self._factor.compute(data['index_data'][code])
return pd.DataFrame(factor_values)
def generate_signals(self, factor_df: pd.DataFrame) -> pd.DataFrame:
"""
生成信号
Args:
factor_df: 因子 DataFrame
Returns:
信号 DataFrame包含 'signal' 列)
"""
if self._signal_generator is None:
self._signal_generator = self.init_signal_generator()
return self._signal_generator.generate(factor_df)
def run_backtest(self, data: Optional[Dict] = None) -> Dict[str, Any]:
"""
运行完整回测流程
Args:
data: 可选,如不提供则自动获取
Returns:
回测结果字典
"""
# 1. 获取数据
if data is None:
data = self.get_data()
# 2. 计算因子
factor_df = self.compute_factors(data)
# 3. 生成信号
signals = self.generate_signals(factor_df)
# 4. 执行回测(子类实现)
return self._execute_backtest(signals, data)
def _execute_backtest(self, signals: pd.DataFrame, data: Dict[str, Any]) -> Dict[str, Any]:
"""
执行回测(子类可覆盖)
Args:
signals: 信号 DataFrame
data: 数据字典
Returns:
回测结果
"""
raise NotImplementedError("Subclasses must implement _execute_backtest()")
def __repr__(self) -> str:
return f"{self.__class__.__name__}(name={self.name})"