Python環(huán)境下金融交易數(shù)據(jù)的API調(diào)用

春雨 王宇棟

摘要：隨著股票/期貨市場的快速發(fā)展，股票/期貨相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取是第一個需要解決的問題。通過API調(diào)用來獲取數(shù)據(jù)能優(yōu)化數(shù)據(jù)獲取流程，節(jié)約數(shù)據(jù)獲取時間。文章基于股票/期貨API的滬深港股票/期貨交易數(shù)據(jù)調(diào)用方法，分析對比其與網(wǎng)絡(luò)爬蟲數(shù)據(jù)調(diào)用方法的異同。由于單獨使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲或API調(diào)用不能完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)確完整的調(diào)用。因此，提出一種API調(diào)用和網(wǎng)絡(luò)爬蟲相結(jié)合的方法，從而解決API調(diào)用數(shù)據(jù)次數(shù)受限，網(wǎng)絡(luò)爬蟲調(diào)用數(shù)據(jù)過程復(fù)雜等問題，綜合兩種方法的優(yōu)點以實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效完整的獲取。

關(guān)鍵詞：API;API調(diào)用;數(shù)據(jù)獲取;網(wǎng)絡(luò)爬蟲

19世紀(jì)70年代，Digital Research公司創(chuàng)造出了世界上第一個實用的軟件API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序接口），這個API僅僅由20種簡單的函數(shù)組成，但就是這個API的出現(xiàn)改變了整個計算機(jī)領(lǐng)域。之后比爾·蓋茨等人復(fù)制了其API開發(fā)出MS-DOS操作系統(tǒng)，添加了一些簡單的特性之后，將其推上了軟件開發(fā)的主導(dǎo)地位。

1981年，微軟公司發(fā)布Windows操作系統(tǒng)，但其自己開發(fā)出來的Windows API不能滿足當(dāng)時使用需求，大量的開發(fā)人員投入到Windows程序的開發(fā)中來，同時加快了API的發(fā)展進(jìn)程。

1988年，微軟公司購買了Alan Cooper開發(fā)的可視編程語言：Ruby。Ruby滿足了名為VBX的軟件API，這種API可以讓開發(fā)人員動態(tài)地擴(kuò)展Visual Basic功能。

除了微軟之外，Unix世界也創(chuàng)造出可以在網(wǎng)絡(luò)之間自由通信的API，這就是TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）。到了20世紀(jì)90年代，Marc Andreessen推出了世界上第一個Web瀏覽器：Mosaic。正是因為有了TCP/IP API，Netscape可以在自己的計算機(jī)之外查找其他網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)，并且提取其中的文件。

今天的軟件開發(fā)者很大一部分是在開發(fā)Web應(yīng)用程序， Web領(lǐng)域的開發(fā)者們不會對Web本身有太多的研究，所以這些開發(fā)者需要把其他開發(fā)者預(yù)先編寫的部分組合起來，所以他們比以前更多地依賴于為其編寫的軟件API。同時API在金融領(lǐng)域也發(fā)揮著它的優(yōu)勢。由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，股票/期貨的交易數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)著快速增長的趨勢。目前大量股票/期貨交易數(shù)據(jù)為政府、組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)所擁有，但是社會層面對股票/期貨交易數(shù)據(jù)的需求也越來越強(qiáng)烈，越來越多的團(tuán)體或個人需要按照自己的交易習(xí)慣定置個性化交易軟件。股票/期貨交易數(shù)據(jù)的獲取量大、股票/期貨數(shù)據(jù)更新頻繁、數(shù)據(jù)傳播迅速，并且數(shù)據(jù)獲取用戶相對集中，所以用API來調(diào)用股票/期貨數(shù)據(jù)既滿足了用戶對股票/期貨數(shù)據(jù)的需求同時還節(jié)省了數(shù)據(jù)獲取時間。

一、API概述

API是指操作系統(tǒng)預(yù)先把這些復(fù)雜的操作寫在一個函數(shù)里面，編譯成一個動態(tài)鏈接庫，跟隨操作系統(tǒng)一起發(fā)布，并附上使用文檔說明，使用者只需要簡單地調(diào)用這些函數(shù)就可以完成一些復(fù)雜的工作。API具有以下性質(zhì)，一是可用性，是指用戶能否便捷運用API來完成指定任務(wù)，是衡量API質(zhì)量的重要指標(biāo)。二是穩(wěn)定性，代表著API的質(zhì)量，穩(wěn)定的API可以提高調(diào)用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性完整性。三是安全性，API的不規(guī)范使用可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)在調(diào)用過程中發(fā)生錯誤，致使返回給用戶的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確甚至給操作系統(tǒng)帶來安全風(fēng)險。API按用戶不同權(quán)限提供數(shù)據(jù)服務(wù)其中包括：一是支持內(nèi)容創(chuàng)建，API 允許用戶定制、獲取、上傳數(shù)據(jù);二是禁止內(nèi)容創(chuàng)建，API 只允許用戶定制、獲取數(shù)據(jù)，不允許對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯更改。大部分開放給普通用戶的API都禁止用戶對其創(chuàng)建內(nèi)容，主要原因是防止權(quán)威數(shù)據(jù)的漏傳、誤傳甚至丟失，例如用戶獲取實時股票/期貨交易數(shù)據(jù)。

API 調(diào)用是通過 API 有條件的精確獲取用戶所需要的數(shù)據(jù)，調(diào)用方式靈活方捷、反映速度快。

二、API調(diào)用股票/期貨數(shù)據(jù)的方法與實現(xiàn)

API調(diào)用數(shù)據(jù)原理如圖1所示。

（一）API接口的選擇

獲取股票/期貨數(shù)據(jù)的API接口主要有：數(shù)據(jù)超市、雅虎、新浪、Google等。

由于計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)據(jù)獲取手段的普及，現(xiàn)在出現(xiàn)了許多數(shù)據(jù)超市，可以更加高效快捷的獲取股票/期貨數(shù)據(jù)，不僅節(jié)約了獲取者的時間，同時也有利于獲取更多準(zhǔn)確及時的數(shù)據(jù)。下面介紹三種數(shù)據(jù)接口從中選擇一個作為接下來實驗的數(shù)據(jù)接口。

1. 雅虎

缺點：部分美國假期數(shù)據(jù)缺失;調(diào)用數(shù)據(jù)的次數(shù)有限制，超過規(guī)定次數(shù)就會被警告并封鎖IP地址。優(yōu)點：數(shù)據(jù)比較權(quán)威，準(zhǔn)確性有保障，可以獲取其他國家市場數(shù)據(jù);返回數(shù)據(jù)解析方便，較好提取。

2. 新浪

缺點：股票/期貨歷史數(shù)據(jù)不夠完整。優(yōu)點：速度非常快;返回數(shù)據(jù)容易處理;可以按照使用者要求獲取單一方面的數(shù)據(jù)。

3. Google

缺點：數(shù)據(jù)都是從新浪獲取，獲取自由度低。優(yōu)點：數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

綜合以上接口的優(yōu)缺點，通過對比分析選擇數(shù)據(jù)更加全面完整，獲取范圍更加廣泛的雅虎接口作為實驗中的API接口。

（二）API調(diào)用股票/期貨數(shù)據(jù)

從新浪財經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接口直接調(diào)用股票/期貨數(shù)據(jù)。

基本步驟：import requests

r=requests.get（"http：//hq.sinajs.cn/list=股票/期貨代碼"）

print（r.text）

注意：上證股票在輸入股票代碼時要在前面加上sh，深圳股票在股票代碼前面加上sz，港股在股票代碼前面加上hk

下面分別調(diào)取了滬股浦發(fā)銀行sh00000、深股平安銀行sz000001、以及港股頤海國際hk01579、海底撈hk06862的股票交易數(shù)據(jù)和玉米、白銀、黃金的期貨交易數(shù)據(jù)。

浦發(fā)銀行股票交易數(shù)據(jù)：

import requests

r=requests. get（"http：//hq. sinajs. cn/list-s600000"）

print （r. text）

var hq_ str_sh600000="浦發(fā)銀行，12. 170， 12. 230， 12. 040， 12. 220， 12. 010， 12.030， 12. 040， 38092059， 460234691. 000， 62300， 12.030，239567， 12. 020， 729627， 12.010， 1215100， 12. 000， 2099000，11. 990， 82800， 12. 040， 192900， 12. 050， 390800 12. 060， 238700， 12. 070， 296100， 12. 080， 2019-11-20， 15：00：00， 00，"

平安銀行股票交易數(shù)據(jù)：

import requests

r=requests. get（"http：//hq. sina js. cn/list=sz000001"）

print （r. text）

var hq_str_sz000001="平安銀行16.300， 16.410， 15.850， 16.300， 15.770， 15.850， 15.860， 172438353， 2747598383. 400， 303297， 15. 850， 133200， 15. 840， 64083， 15. 830， 36600， 15. 820， 84700， 15. 810， 36200， 15. 860， 256000 15. 870， 1405307， 15. 880， 51100， 15. 890， 166385， 15. 900， 2019-11-20，15：00：03， 00"

頤海國際股票交易數(shù)據(jù)：

import requests

r=requests. get（"http：//hq. sina js. cn/list=hk01579"）

print （r. text）

var hq_str_hk01579="NULL，頤海國際，50.400， 50.400， 51.750，49.500， 5l.350，0.950， 1.885， 51.300， 51.350， 89306132， 1760506， 84.180， 0.000，56.050， 18.020，2019/11/20， 16：08"

海底撈股票交易數(shù)據(jù)：

import requests

r=requests. get （"http：//hq. sina js. cn/list =hk06862"）

print （r. text）

var hq_str_hk06862="NULL， 海底撈35.000， 35.000， 35.400， 34.850， 35.300， 0.300， 0.857， 35.200， 35.300， 89417573， 2541754， 93.634， 0.000， 39.000， 16. 420， 2019/11/20， 16：08"

玉米期貨交易數(shù)據(jù)：

import requests

r=requests. get （"http：//hq. sina js. cn/list=C0"）

print（r. text）

var hq_str_C0="玉米連續(xù)，150040， 1857. 00，1857. 00，1844. 00， 1854. 00， 1845. 00. 1846 00， 1846. 00， 1848. 00， 1857. 00， 2316， 165， 1189024，473098，連，玉米，2019-11-20， 0， 1865. 000， 1833.000， 1868.000， 1833.000， 1895. 000， 1823. 000， 1901.000， 1810 000， 16.838"

白銀期貨交易數(shù)據(jù)：

import requests

r=requests. get（"http：//hq. sina js. cn/list=AG0"）

print （r. text）

var hq_str_ AG0="白銀連續(xù)， 145955， 4170. 00， 4192. 00， 4132. 00， 4185. 00， 4169. 00， 4170. 00， 4170. 00， 4165. 00， 4147. 00， 127， 7， 624046， 1391504， 滬，白銀， 2019-11-20， 0， 4192. 000， 4091. 000， 4280. 000， 4036. 000， 4487. 000， 4036. 000， 4843. 000， 4036. 000， 78. 485 "

黃金期貨交易數(shù)據(jù)：

mport requests

r=requests. get（"http：//hq. sina js. cn/list =AU0"）

print（r. text）

var hq_ str_AU0="黃金連續(xù)，145954， 337.85，339. 55， 336. 70， 388.30， 339.15， 339. 40， 339.15， 0.00， 337. 75， 25， 6， 169804， 78028，滬，黃金， 2019-11-20，0， 339.550，334.600， 339.550， 327. 600， 347.750， 327. 600， 363. 850， 327. 600， 3.429"

三、API調(diào)用與網(wǎng)絡(luò)爬蟲對比分析

（一）關(guān)于API調(diào)用數(shù)據(jù)方法的分析

API調(diào)用數(shù)據(jù)方法的普及主要原因有：

API 提出了一種代碼的編制復(fù)用機(jī)制，用戶可以直接使用已有的API接口，復(fù)用他人編制出來的代碼完成數(shù)據(jù)的調(diào)用。

API開發(fā)出一種信息隱藏的機(jī)制，用戶在不知道具體細(xì)節(jié)的情況下，就可以完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)用功能。

API 提供了訪問某些數(shù)據(jù)資源的接口，用戶通過這些API接口就能直接訪問到想要的資源，不用進(jìn)行接口的尋找，節(jié)省數(shù)據(jù)調(diào)用時間。

API調(diào)用數(shù)據(jù)支持多項目、多模塊的數(shù)據(jù)調(diào)用，同時支持私有項目、公開項目、加密項目的數(shù)據(jù)調(diào)用。

API調(diào)用數(shù)據(jù)支持協(xié)同管理，支持添加項目成員，并且可精確控制每個成員的權(quán)限。

API接口支持普通接口、restfull、josn、xml等各種接口的數(shù)據(jù)的調(diào)用，接口返回數(shù)據(jù)也支持word、pdf格式下載，可單個下載也可按模塊下載。

通過調(diào)用 API 接口可以實現(xiàn)股票/期貨數(shù)據(jù)便捷高效的獲取與解析。但所有的數(shù)據(jù)提供商都不會無條件無限制的提供給普通用戶完整數(shù)據(jù)，例如在股票/期貨數(shù)據(jù)獲取過程中，有許多擁有重要查詢功能的 API 是不提供給普通用戶的，同時對于開放的 API，一次調(diào)用的返回結(jié)果數(shù)量有限制。同時因為 API 接口自身的復(fù)雜性以及數(shù)據(jù)本身的缺失和疏漏等原因，使用者經(jīng)常會對API進(jìn)行錯誤的使用，導(dǎo)致調(diào)用數(shù)據(jù)和現(xiàn)實不符合甚至出現(xiàn)重大誤差。因此使用 API 調(diào)用數(shù)據(jù)的方法只能解決數(shù)據(jù)獲取中的一部分問題。

（二）API調(diào)用數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)爬蟲對比分析

爬蟲指的是：向網(wǎng)站發(fā)起請求，獲取資源后分析并提取有用數(shù)據(jù)的程序。

網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本原理：發(fā)起請求，使用http庫向需要的數(shù)據(jù)所在的網(wǎng)站發(fā)起請求，即發(fā)送一個Request;獲取響應(yīng)內(nèi)容，如果服務(wù)器能正常響應(yīng)，則會得到一個返回數(shù)據(jù);解析返回數(shù)據(jù)，通過第三方解析返回的數(shù)據(jù)，從中獲取所需要的部分;保存數(shù)據(jù)。將提取的有用的數(shù)據(jù)保存到本地。

與基于API 的數(shù)據(jù)調(diào)用相比，基于網(wǎng)絡(luò)爬蟲的數(shù)據(jù)調(diào)用效率與性能有明顯差距，同時網(wǎng)絡(luò)爬蟲調(diào)用數(shù)據(jù)還要解決網(wǎng)頁的模擬登錄問題，調(diào)用過程復(fù)雜。但是通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用，能夠解決用戶反復(fù)調(diào)用API接口帶來的數(shù)據(jù)量限制等問題，使能夠調(diào)用的數(shù)據(jù)量明顯增加，調(diào)用過程穩(wěn)定。

但是在只需要部分特定的數(shù)據(jù)時，基于網(wǎng)絡(luò)爬蟲的數(shù)據(jù)調(diào)用方法速度較慢，在處理數(shù)量相同的信息時需要解決更多的問題，在數(shù)據(jù)的返回解析方面也更加復(fù)雜。而通過API調(diào)用數(shù)據(jù)可以一次性完成數(shù)據(jù)調(diào)用、返回、解析、存儲，不需要像網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取數(shù)據(jù)一樣，一個一個頁面解析提取的數(shù)據(jù)，同時API調(diào)用返回數(shù)據(jù)大小較小，速度快使調(diào)用更有效率。

四、對數(shù)據(jù)調(diào)用方法的思考

API 調(diào)用數(shù)據(jù)的抓取方式效率高，但因為服務(wù)器限制，不能獲得完整數(shù)據(jù)集，而基于網(wǎng)絡(luò)爬蟲的數(shù)據(jù)獲取方案可以獲得較大的數(shù)據(jù)，但無法一次性抓取用戶想要的數(shù)據(jù)，獲取效率比較低。所以需要將兩者結(jié)合起來，以實現(xiàn)最佳數(shù)據(jù)抓取獲取效果。

首先，計算需要抓取的數(shù)據(jù)大小，如果需要獲取的數(shù)據(jù)量小于用戶使用的API接口規(guī)定訪問的最大限制次數(shù)，則自動調(diào)用API接口獲取數(shù)據(jù)。反之就使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取用戶所需要的數(shù)據(jù)。如果在使用API接口的過程中，累計數(shù)據(jù)量超過了接口所允許的最大訪問次數(shù)，這時也可以自動轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取剩下部分的數(shù)據(jù)。獲取完整數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)放入一個數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫自動檢測對比數(shù)據(jù)的真實準(zhǔn)確性，從而輸出用戶所需要的數(shù)據(jù)。

五、結(jié)語

本文主要介紹一種基于API接口獲取股票/期貨數(shù)據(jù)的方法，將其與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取數(shù)據(jù)方法進(jìn)行對比。提出兩者相結(jié)合的方法，一方面彌補(bǔ)了API調(diào)用數(shù)據(jù)的調(diào)用次數(shù)限制問題，另一方面解決了網(wǎng)絡(luò)爬蟲調(diào)用數(shù)據(jù)需要模擬登陸和大量的頁面解析的問題。結(jié)合兩者優(yōu)點提高調(diào)用效率保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性，但是從大數(shù)據(jù)的發(fā)展角度出發(fā)，在不考慮API訪問次數(shù)限制的情況下，基于API的數(shù)據(jù)獲取方法在獲取效率方面還有很大的發(fā)展空間，之后的研究可以從如何降低API接口的限制訪問次數(shù)入手提出更加符合要求方便快捷的數(shù)據(jù)獲取方法。

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（作者單位：昆明理工大學(xué)公共安全與應(yīng)急管理學(xué)院）