这是一个非常关键的问题,涉及 高频交易(HFT)系统的性能、架构和数据通信效率。
以下是对 内存映射(Memory Mapping)、内存数据库(如 Redis) 和 消息中间件(如 ZeroMQ / Kafka / Redis Stream) 在高频交易系统中 处理订单或行情数据 的选择分析:
✅ 一句话总结:
高频交易系统核心部分必须使用 消息中间件 + 内存数据结构(C/C++ or Python 内部结构),而不是
mmap
或 Redis 单独实现。
三者技术本质对比
技术 | 定位 | 是否推荐用于 HFT 核心 | 延迟 | 典型用途 |
---|---|---|---|---|
mmap | 本地文件映射 | ❌ 仅限非实时大文件处理 | 低(本地) | 模拟数据回测、大数据日志分析 |
Redis(内存DB) | 键值缓存,进程外数据库 | ❌ 不适合低延迟核心路径 | 中 | 状态缓存、策略外部配置、慢数据 |
消息中间件 | 跨线程/进程/机器通信 | ✅ 推荐 | 极低/中 | 市场数据分发、撮合请求通信、日志投递等 |
高频交易中要解决的问题
高频交易系统中,处理行情或订单,关键在于:
模块 | 需求 | 推荐技术/实现 |
---|---|---|
行情接收 | 毫秒以下延迟 | ✅ ZeroMQ / UDP multicast / custom TCP |
订单簿/撮合引擎 | 纳秒~微秒级延迟 | ✅ C++ 内存结构 + lock-free queue |
策略模块 | 快速接收行情 + 发单 | ✅ 消息中间件 + RingBuffer |
数据回测与复盘 | 批量读写大文件 | ✅ mmap / HDF5 / parquet |
状态同步/缓存 | 辅助用途(非核心路径) | ✅ Redis / Memcached |
日志/监控 | 异步低影响 | ✅ Kafka / Redis Streams / 异步队列 |
为什么内存映射和 Redis 不适合订单/行情主路径?
问题 | mmap | Redis |
---|---|---|
是否支持并发写? | ❌ 需显式同步,风险高 | ❌ 单线程模型,非实时数据库 |
是否跨进程高效? | ⚠️ 需自行管理共享与同步 | ✅ 但有网络/协议延迟 |
是否适用于高频访问? | ❌ 适用于批处理,不适合低延迟通信 | ❌ 网络/协议开销大,延迟不可控 |
是否事件驱动? | ❌ 不具备事件通知机制 | ⚠️ 支持 Pub/Sub,但性能有限 |
推荐方案架构(低延迟路径)
[Market Data Feed] → [市场数据网关(C++/Rust)] ┐ ├→ ZeroMQ/RingBuffer → [撮合引擎/策略引擎] [Order Request] → [策略系统] → ZeroMQ/TCP ┘
通信:使用 ZeroMQ、UDP 多播或共享内存消息队列(如 Disruptor)。
撮合:C++ 实现,lock-free 环形队列(如 SPSC/MPMC queue)。
策略系统:Python/C++ 实现,通过轻量消息接口收行情、发订单。
慢数据(配置、缓存):可以用 Redis。
用 Python 参与高频交易的建议
虽然 Python 不是高频系统的主力语言,但它可用于:
策略开发(通过 ZeroMQ 接入撮合或行情)
回测系统开发
风险控制 & 风控脚本
实时监控与日志分析
Python 中使用 pyzmq
(ZeroMQ Python 绑定)是主流做法,用于接收行情和下单。
总结
应用类型 | 推荐 |
---|---|
高频数据通信 | ✅ ZeroMQ / Nanomsg / RingBuffer |
状态缓存/配置加载 | ✅ Redis(非延迟敏感) |
大数据加载/回测 | ✅ mmap / parquet / hdf5 |
高速撮合 | ✅ C++ 实现,Python 仅做外部控制 |
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