Ernie.QT

Python Concurrency (Part 1)

Added 2025-01-12 00:00:02 +0000 UTC

呢篇文target一啲advance少少嘅讀者，如果大家已經開始用Python上手backtest，可能會令大家知道點樣improve唔同嘅範疇。

大部分algo trading嘅task其實離唔開兩樣嘢，一個就係運算，另一個係request等data返，呢度可以係交易所落盤定係第三方API數據。前者關CPU (Central Processing Unit)，後者就關I/O (Input/Output operation)。下面就會講深入啲。

I/O-bound & CPU-bound

CPU-bound: 顧名思義係關CPU事，如果有啲task極度倚賴運算力，基本上就會攞入去呢個範疇，呢一類會稱之為CPU-bound task。一個典型嘅例子就係例如去計價格嘅EMA (exponential moving average)又或者係train machine learning model，又或者參數優化等等。
I/O-bound: Input/Output 意思就即係要等外部存取，例子有send一個request比交易所API，甚至係offline去開一個csv，呢啲類型嘅task就會叫做I/O-bound task。呢類型嘅task唔係好需要CPU嘅介入，主要都係由DMA (Direct Memory Access)去處理，我唔係呢方面嘅專家，而且呢度都唔想花太多時間講關於DMA。

Python: Process & Thread

前面提到大家遇到唔同task有機會受限制，CPU-bound或者I/O-bound。呢度就係講深少少，喺Python嘅層面上可以點樣減輕佢嘅限制。以下呢兩個terms會好容易混淆，而且以我理解應該係Python獨有咁樣去分，亦都係源自於本身Python嘅設計。

Process: 中文會翻譯做「進程」，其實就係指幾多個core，平時砌電腦聽到16核，32核，就係同一樣嘢。
Thread: 中文會翻譯做「線程」，Thread可以無限伸展，就好似我係咁撳好多個browser tab咁。

以前去學佢哋嘅分別嘅時候，記得讀一篇文去理解佢哋係啲咩，Process就好似一間工廠咁而Thread就好似入邊嘅工人咁。咁我哋回歸返點樣去解決CPU-bound同I/O-bound嘅問題，個解決方案就係multi-processing同multi-threading。而初學者最常寫嘅代碼其實係single process single thread，單進程單線程去行代碼。

Python Multi-processing & Multi-threading

Multi-processing: 多進程就係行多核，所以點解有時候backtest好慢，會有朋友直接好串咁叫你換機，因為假如行64核，佢可以同一組嘅時間同時去行64次同一樣嘅回測。
Multi-threading: 多線程就係解叫好多個工人去做嘢，通常可以用嚟解決I/O-bound task，最常用嘅就係我同時去唔同網站scrape data，呢啲可以係咁叫多啲thread因為本身佢哋唔係好需要運算力。

如果大家想知Python入邊點樣用到Multi-processing & Multi-threading，呢度有代碼例子，大家參考完之後可以試吓應用喺自己啲code度。首先分清楚啲pass究竟係受邊一類型限制，再去睇究竟用邊個去解決。