MATLAB 高級數據結構連載 6：使用containers.Map實時監控股票行情(2)

1 引言

上一篇文章介紹了如何使用 containers.Map這一數據結構存儲 3 支股票（中國人壽、中國平安、50ETF）、二個行情欄位（最新價、成交量）的實盤行情數據，並將之封裝在了 myMap.m （類文件）中，它的使用方法為：

>> obj2 = myMap2(); % 生成一個 myMap2 類對象n>> obj2.startBooking() % 啟動行情訂閱n

此時，可使用

obj.map_RMD(合約代碼) n

獲取該合約所有行情欄位的最新行情數據（僅限交易時段），例如：

使用ncontainers.Map 儲存實盤行情的主要優點是：

• 定位方便（可按照字元串形的股票 code 和行情欄位 field 定位數據，並且允許 code 以數字開頭）
• 速度快（搜索為常數複雜度）

上述內容是 containers.Mapn於 model 層面的應用，解決了後台數據存儲的問題。本文進一步討論 containers.Map 在 view 層面的應用：如何用 containers.Map 構建如下圖所示的行情監控界面：

Figure ： 3支股票、二個行情欄位的實盤行情監控界面

2 部件分析：單個合約的行情監控 edit（OneLine.m）

上述行情監控頁面的難點在於：當行情發生更新時，如何快速地把更新了的行情展示在對應的 edit 框里。為簡化問題，我們先看單個合約（這裡以 50ETF 為例）、兩個行情欄位的情況。

首先討論 edit 框 的建立。新建 figure(1)，在其上建立兩個 editn框，分別用於展示 50ETF 的兩個行情欄位；將這兩個edit 框的 handle 分別保存為n"RT_LAST", "RT_VOL"（和 Wind 行情推送來的行情欄位名一致）：

hFig = figure(1);clf(hFig);hFig.MenuBar = none;nRT_LAST = uicontrol(style,edit,parent,hFig,Position,[60 20 60 20],String,RT_LAST);nRT_VOL = uicontrol(style,edit,parent,hFig,Position,[0 20 60 20],String,RT_VOL);n

運行得到結果如下：

由於儲存行情數據使用的數據結構是映射表，可直接用 field 定位數據，因此，當行情發生更新時，可直接用：

tmph = 存儲 50ETF 所有實盤行情的 handle（是上一篇第 5 部分討論的 myUnit 類對象）;n欄位名.String = tmph.欄位名n

來更新相應 edit 框的數據，具體代碼如下：

>> modelobj = myMap2(); % 生成 myMap2 類對象n>> modelobj.startBooking; % 啟動訂閱n>> tmph = modelobj.map_RMD(510050.SH); % 取出 50ETF 實盤行情的 handlen>> RT_LAST.String = tmph.RT_LAST; % 更新展示最新價的 edit 框n

（註：較早的 MATLAB 版本可能要 num2str, 且不能直接用 . 賦值）

完成更新後的界面是：

同理，可更新展示成交量的 edit 框：

>> RT_VOL.String = tmph.RT_VOL;n

更新後得到：

簡單起見，兩個更新統一用 eval 完成：

FieldSets = {RT_LAST,RT_VOL};nfor iter = 1:length(FieldSets)n sField = FieldSets{iter};n eval([sField,.String = tmph.,sField,;]);nendn

更新後得到：

（注意到上圖 ETF 價格和前一圖不一致，這是因為行情數據一直在更新。）

現令 OneLine.m 為展示單個合約所有行情欄位的類文件，將上述修改 edit 框為最新行情數據的代碼封裝在 update_RMD 方法中，供外部調用。OneLine 類的類文件代碼如下：

classdef OneLine < handle % 某個合約所有行情欄位的監控頁面。一行。nn propertiesn hLayn hRMD % 儲存某個合約實盤行情的 handle，為 map_RMD 的 某個 keyvalue。n RT_LAST % 展示行情欄位「最新價」的 edit 框n RT_VOL % 展示行情欄位「成交量」的 edit 框 n FieldSets = {RT_LAST,RT_VOL};n endnn methodsn function obj = OneLine(hLay,hRMD)n obj.hLay = hLay;n obj.hRMD = hRMD; n % 生成兩個行情欄位 edit 框n obj.buildUI;n % 刷新界面n obj.update_RMD;n endnn function buildUI(obj) % 生成界面n % 如果界面上有其它東西，先刪掉。n if ~isempty(obj.hLay.Children)n delete(obj.hLay.Children)n endn % 依次生成兩個 edit 框：n tmpLay = uiextras.HBox(Parent,obj.hLay);n uicontrol(style,edit,parent,tmpLay,String,obj.hRMD.code,fontsize,12,fontweight,bold);% 展示 coden obj.RT_LAST = uicontrol(style,edit,parent,tmpLay,String,RT_LAST);n obj.RT_VOL = uicontrol(style,edit,parent,tmpLay,String,RT_VOL);n endnn function update_RMD(obj) % 更新所有行情欄位的方法，供外部調用n for iter = 1:length( obj.FieldSets )n sField = obj.FieldSets{iter};n eval([obj.,sField,.String = obj.hRMD.,sField,;]);n endn endnn endnendn

上述代碼用到了 uiextras 插件，它是自動排列 edit 框的 MATLAB 插件（注2-1）。

於是，可用以下語句生成50ETF 的多行情欄位監控頁面：

OneLine( 圖像 handle, 50ETF 行情 handle) n

具體代碼如下：

>> hFig = figure(1);clf(hFig);hFig.MenuBar = none; n>> hRMD = modelobj.map_RMD(510050.SH);n>> viewobj = OneLine( hFig, hRMD);n

運行上述代碼，得到：

Figure 單個合約、所有行情欄位的行情監控頁面

此時，每調用一次 viewobj.update_RMD ，可將界面更新為最新的行情數據。

這個設計存在一個問題：界面上的 edit 框，都是手動添加的；如果希望修改需監控的行情欄位，就要修改 OneLine.m 的 properties，並相應地修改 buildUI 方法，這是很不方便的，不利於代碼擴展和復用。上一篇已經強調過，containers.Map 的 keyvalue 可以是 any，於是，這個問題的解決方案可以是：用 containers.Map 儲存這些 edit 框n的 handle。

設該映射表名為 mapUI，將之設置為 OneLine 類的屬性。這樣一來，更改所需監控的行情欄位， 就只需要 buildUI 中更改 mapUI 的 key（行情欄位名）和 keyvalue（顯示該行情欄位的 edit 框）。

進一步的，我們可以令 mapUI 的 key 完全依賴於 hRMD（儲存單個合約所有行情欄位的 myUnit 對象）的屬性，這就完全解耦了 model 類和 view 類：負責指定所需監控的行情欄位的 myUnit 類一旦發生修改，負責展示的 OneLine 類（重新生成的對象）會相應發生更改，無需手動修改 OneLine 類的代碼。更新後的 buildUI 方法為：

function buildUI(obj) n % 如果界面上有其它東西，先刪掉。n if ~isempty(obj.hLay.Children)n delete(obj.hLay.Children)n endn % 依次生成 edit 框： n tmpLay = uiextras.HBox(Parent,obj.hLay);n obj.mapUI = containers.Map();n obj.FieldSets = fieldnames(obj.hRMD); % 獲得所有欄位名稱n for iter = 1:length(obj.FieldSets) n sField = obj.FieldSets{iter}; n obj.mapUI( sField ) = uicontrol(style,edit,parent,tmpLay,String,sField );n endnendn

此時，界面所生成的 edit 框，完全取決於nmyUnit 類（用 fieldnames 獲取該類的所有屬性——行情欄位名）；修改了 myUnit 類，（重新生成的）界面就會自動進行調整。

更新後的類稱為 OneLine2, 它的使用和 OneLine 一致，這裡不再贅述；OneLine2 的完整代碼為：

classdef OneLine2 < handlen % 某個合約所有行情欄位的監控頁面。一行。n propertiesn hLayn hRMD % 儲存某個合約實盤行情的 handle，為 map_RMD 的 某個 keyvalue。n mapUI % 儲存所有 edit 框 handle 的映射表n FieldSetsn endn methodsn function obj = OneLine2(hLay,hRMD)n obj.hLay = hLay;n obj.hRMD = hRMD; n % 生成兩個行情欄位 edit 框n obj.buildUI;n % 刷新界面n obj.update_RMD;n endn function buildUI(obj) n % 如果界面上有其它東西，先刪掉。n if ~isempty(obj.hLay.Children)n delete(obj.hLay.Children)n endn % 依次生成 edit 框： n tmpLay = uiextras.HBox(Parent,obj.hLay);n obj.mapUI = containers.Map();n obj.FieldSets = fieldnames(obj.hRMD); % 獲得所有欄位名稱n for iter = 1:length(obj.FieldSets) n sField = obj.FieldSets{iter}; n obj.mapUI( sField ) = uicontrol(style,edit,parent,tmpLay,String,sField );n obj.update_RMD(sField); % 刷新界面n endn endn function update_RMD(obj,sField) % 更新 sField 這個行情欄位的方法，供外部調用n tmph = obj.mapUI( sField );n eval([tmph.String = obj.hRMD.,sField,;]);n endn endnendn

注意這裡將 update_RMD 方法修改為：只更新 sField 這個行情欄位。這是因為實際使用時，Wind 並不會每次都更新所有行情欄位。後文將沿用這個設計。

以上內容討論了 containers.Map 數據結構於單個合約行情監控界面設計（OneLine類）的應用：使用映射表 mapUI 儲存該合約所有行情欄位對應的 edit 框，該映射表的 key 是行情欄位名，keyvalue 是 edit 框n的 handle。我們已經看到，這個設計有一個好處：如果 model 類（本例對應nmyUnit 類）的行情欄位發生了改變，該 view 類會自動修改相應界面，無需手動修改nOneLine2.m。

這個設計還有一個好處：由於映射表 key 的設置和 Wind 傳入回調函數（行情發生更新時 Wind 調用的 MATLAB 函數） 的 fields 變數的設置完全一致（都是形如 RT_LAST、RT_VOL 這樣的 Wind-Readable 行情欄位名），因此，可以直接用 Wind 傳入的 fields 定位界面上的哪一個 edit 框需要更新。

3n多個合約的行情監控（MultiLines.m）

現在考慮文章開頭的行情監控頁面：

Figure 3-1： 三隻股票、兩個行情欄位的行情監控頁面

可以看到，它的每一行是一個 OneLine 類對象。和第 2 節討論的 OneLine2 設計一樣，我們希望這個界面可以自由擴展：如果 modelobj 中訂閱的股票發生了改變，該界面（重新生成後）會相應進行修改，無需手動修改對應 view 類的代碼。於是，仿照第 2 節思路，我們可以用 containers.Map 存儲上圖每一行的 handle，該映射表的 key 是股票的合約代碼，與 model 類（本例對應 myMap2 類）的 map_RMD 屬性的 key 一致；該映射表的 keyvalue 是上圖每一行的 handle。將該映射表命名為 map_Lines, 生成整個界面的類文件完整代碼如下：

classdef MultiLines < handle % 所有合約的行情監控頁面，行數 = 所訂閱的合約數n propertiesn hFig % 用於顯示行情監控頁面的 figure 的 handlen modelobj % MyMap3 類 對象n map_Lines % 映射表：key 是股票的合約代碼, keyvalue 是 OneLine 類對象的 handlen endn methodsn function obj = MultiLines( hFig, modelobj )n obj.hFig = hFig;n obj.modelobj = modelobj;n % buildUIn obj.buildUI();n % update marked datan obj.update_RMD();n endn function buildUI(obj)n % 清理界面n if ~isempty(obj.hFig.Children)n delete(obj.hFig.Children);n endn % 使用 uiextras 插件，從上往下，依次生成各個合約的行情監控頁面n obj.map_Lines = containers.Map();n KeySets = obj.modelobj.map_RMD.keys;% 訂閱了的所有股票合約的合約代碼n HLay = uiextras.VBox(Parent,obj.hFig); % VBox：豎直排列n for iter = 1:length(KeySets)n sCode = KeySets{iter};n hRMD = obj.modelobj.map_RMD( sCode ); % 取出存儲 sCode 這個合約的 myUnit 對象n tmpLay = uiextras.Empty(Parent,HLay );n obj.map_Lines( KeySets{iter} ) = OneLine2( tmpLay,hRMD);n endn endn function update_RMD(obj,src,event)n % 待定n endn endnendn

這裡的 update_RMD 方法沒有列出，將在第 4 節討論。

MultiLines 類的使用方法：

>> hFig = figure(1);clf(hFig);hFig.MenuBar = none;n>> modelobj = myMap2();modelobj.startBooking;n>> viewobj_super = MultiLines( hFig, modelobj );n

它可以生成本節開頭所示界面。

4. view 和nmodel 的聯動

回顧 Figure 3-1，它是使用 MultiLines 類生成的多個合約的行情監控界面。但是，該界面上的行情數據，只是界面生成那一時刻的行情數據，它並不會隨時間的變化而動態變化。那麼，如何實時地刷新界面呢？我們已經知道，可以調用 viewobj_super.update_RMD 對界面進行刷新，得到最新的行情數據，於是，我們可以用以下兩種方式動態刷新界面：

1. 使用 timer，隔一段時間刷新一次界面。這麼做的好處是：行情的更新速度很快（可能在 ms 級），但是肉眼無法感知如此高頻的刷新，高頻刷新界面的代價也過大（界面刷新代價遠遠大於後台數值運算代價）。但本文討論的股票行情更新速度並沒有那麼快（秒級），因此我們採用第二種方式：
2. 在行情推送的回調函數（本例對應 myMap2 類的 myCallBack 方法）中觸發界面的刷新。

這就需要用到上一篇中提到的觀察者模式（參考資料見上一篇 ）：行情發生更新後，負責後台數據儲存的 modelobj 對外發布通知，負責更新界面的 viewobj 接到通知後，調用 update_RMD 函數，進行界面刷新。具體來說，整個觀察者模式的實現是這樣的：

（1）由於我們希望每次行情更新後都能觸發界面刷新，因此 modelobj 對外發布通知的工作應當放在行情推送的回調函數（myMap2 類的 function myCallBack）中完成。MATLAB 發布通知用 "notify" , 通知名可以是任意的，這裡命名為nDataUpdated：

>> 發布者對象.notify(DataUpdated);n

（2）為了讓 modelobj 能夠發布通知，還需要為 myMap2 類定義 events（事件）:

classdef ...n properties % 屬性n ... n endn events % 事件n DataUpdatedn endn methods % 方法n ... n endnendn

（3）接到通知的 viewobj 如何知道哪些合約的哪些欄位發生了更新呢？一種簡單的做法，是在nmodel 類中添加兩個屬性：updated_Fields、updated_Codesn，記錄更新了的合約代碼和行情欄位名稱。還有一種做法，是將更新信息包裝在通知中（注4-1）。本案例採用前一種方式。為示區別，將定義了 events、在 myCallBack 中添加了 notify、增加了更新信息屬性（updated_Fields、updated_Codes） 的 myMap2 類，重新寫為 myMap3 類：

classdef myMap3 < handle n n properties % 屬性n ... % 和 myMap2.m 一致n updated_Codes % 新增記錄最近更新的合約n updated_Fields % 新增記錄最近更新的行情欄位n endnn eventsn DataUpdated % 新增事件名n endnn methods % 方法n function obj = myMap3() n ... % 和 myMap2.m 一致n function startBooking(obj)n ... % 和 myMap2.m 一致n function stopBooking(obj)n ... % 和 myMap2.m 一致n function myCallBack( obj, reqid, isfinished, errorid, datas, codes, fields, times) n % 最新價訂閱的回調函數 ,和 myMap2.m 一致n for iter = 1:length(codes)n tmph = obj.map_RMD(codes{iter});n for j = 1:length(fields)n eval( [tmph.,fields{j},=datas(j,iter);] )n endn endn % 記錄更新了的合約代碼 code 和行情欄位 fieldn obj.updated_Fields = fields;n obj.updated_Codes = codes;n obj.notify(DataUpdated); % 發送通知n endn endnendn

以上介紹了行情更新後， model 類（本例對應 myMap3 類）如何對外發通知，接下去介紹 view 類（本例對應 MultiLines 類）如何接通知、如何一接到通知就進行界面刷新的工作。

（4）為了能夠接收到 model 類的通知，view 類需要監聽該 DataUpdated 通知，監聽的方法是：

>> 發布者對象.addlistener( 事件名稱， @監聽回調函數）n

其中，「監聽回調函數」是每次接收到通知以後，MATLAB 會自動調用的函數。將監聽回調函數設置成 view 類的 update_RMD 方法，則 view 類一接到 model 類的通知，就會調用該方法，刷新界面。這樣一來，model 類和 view 類的聯動就完成了。

和 Wind wsq 的回調函數類似，監聽回調函數的輸入參數也是被固定了的（Wind WSQ 介面回調函數的輸入參數是被 windmatlab 固定的，監聽回調函數的輸入參數是被 MATLAB 固定了的），依次為：通知發送源 src，自定義事件（本例沒有自定義事件，這個參數不會被調用）。view 類監聽 model 類的工作，可以在 view 類的構造函數（constructor, 顧名思義，為生成該類對象時自動調用的函數）中完成：

classdef MultiLines < handle % 所有合約的行情監控頁面，行數 = 所訂閱的合約數n propertiesn ...n hListener % 存儲 listener n endn methodsn function obj = MultiLines( hFig, modelobj )n ...n % 觀察者模式：監聽 modelobj 的 DataUpdated 方法。n obj.hListener = obj.modelobj.addlistener( DataUpdated,@obj.update_RMD);n endn function buildUI(obj) ...n function update_RMD n function delete(obj)n delete(obj.hListener)；n endn endnendn

這裡需要注意的是，view 對象被刪除時，listener 不會自動被清理，要自己完成清理的工作，該清理在上述 delete 方法中完成（注4-2）。

（5）界面對象收到通知後自動調用的監聽函數 —— MultiLines 的 update_RMD 方法——應該是這樣的：根據 modelobj 中記錄的更新信息（最近更新的合約代碼：updated_Codes, 最近更新的行情欄位： updated_Fields）來更新界面。

由於Figure 3-1的每一行都是一個 OneLine 對象，這些對象都有根據行情欄位名刷新界面相應 edit 框的方法（OneLine 的 update_RMD 方法），因此，整個行情監控頁面（viewobj_super）的刷新工作，可以通過調用這些子對象的 update_RMD 方法來完成。由於這些 OneLine 對象的 handle 都是映射表 map_Lines 的 keyvalue，因此這個調用是很簡明的：

function update_RMD(obj,src,event)n CodeSets = obj.modelobj.updated_Codes;n FieldSets = obj.modelobj.updated_Fields;n for iter = 1:length(CodeSets)n tmph = obj.map_Lines( CodeSets{iter} ); % 取出該合約代碼對應的那一行監控頁面的 handle（是 OneLine 類對象）n for j = 1:length(FieldSets)n tmph.update_RMD(FieldSets{j});% 調用 OneLine 對象的 update_RMD 方法。n endn endn endn

綜上，界面和後台數據的互動完成了，它們的順序是這樣的：

1. Wind 行情發生更新

2. MATLAB 調用向 Wind 訂閱行情時註冊的回調函數—— modelobj 的 myCallBack 方法——進行以下工作：

（1）n更新後台儲存的行情數據（modelobj.map_RMD ）

（2）n向外發布通知 DataUpdated

3. 監聽該通知的界面對象, 調用監聽回調函數 —— viewobj_super 的 update_RMD 方法——根據 modelobj 的 updated_Fields、updated_Codes 屬性，刷新相應合約、相應行情欄位的 edit 框。

讀者可能會有一個疑問：為什麼要用觀察者模式實現界面的更新？直接在 model 類的 myCallBack 中調用 view 類的 update_RMD 方法不行么？不好。這是因為，這樣就耦合的Model和View對象，Model對象不應該知道View的細節，View對象也不應該把自己的內部細節暴露給外部的類，如果存在這樣的耦合，今後對View類的修改，比如對函數名的修改，還要同時更新Model處的代碼，這是不好的程序設計。

5 啟動/終止訂閱

為方便界面的使用，還應當設置一個 「啟動/終止訂閱」 的按鈕，該按鈕可以用 MATLAB 的 toggle button 來做，其 callback function 可以直接調用 modelobj 的 startBooking 和 stopBooking 方法，這裡不再展開。

6n總結

至此，本案例介紹完畢。這個案例採用 模型-界面 分離的設計模式（MVC），多處採用了ncontainers.Map（映射表）這一數據結構，使行情監控的實現變得很簡潔。具體來說，containers.Mapn於本案例的應用有：

1. 用 containers.Map 存儲多支股票、多個行情欄位的實盤行情數據

key：合約代碼

keyvalue：MyUnit 類對象

優點：（1）速度快（常數複雜度）。（2）定位方便：若 tmph = 映射表（合約代碼）,

則 tmph.行情欄位 == 該合約該行情欄位的最新市場價格，例如:

>> modelobj = myMap3();modelobj.startBooking;n>> tmph = modelobj.map_RMD(510050.SH)nntmph = nn myUnit with properties:nn code: 510050.SHn RT_LAST: 2.293n RT_VOL: 248396001n

2. 用 containers.Map 存儲單個合約所有行情欄位 edit 框的 handle

key：行情欄位名（如 RT_LAST）

keyvalue：edit 框n的 handle

優點：（1）如果 model 類（本例對應nmyUnit 類）的行情欄位發生了改變，該 view 類（本處對應 OneLine2 類）會自動修改相應界面，無需手動修改 view 類的類文件。（2）因為映射表 key 的設置和 Wind 傳入回調函數的 fields 變數的設置一致，所以可以直接用 Wind 傳入的 fields 定位界面上需要更新的 edit 框。

3. 用 containers.Map 存儲所有合約的行情監控對象

key：股票的合約代碼

keyvalue：單個合約、所有行情欄位的行情監控頁面（圖2-1，為 OneLine 類對象）

優點：（1）如果 modelobj 中訂閱的股票發生了改變，該界面（重新生成後）會相應進行修改，無需手動修改代碼。（2）因為映射表以合約代碼為 key，所以容易根據 modelobj.updated_Codes（最近發生更新的合約代碼），定位需要更新的 OneLine 對象

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注

2-1 uiextras 的下載和簡要說明：GUI Layout toolbox的兩個版本的說明

4-1 自定義事件：以下內容摘自《MATLAB 面向對象編程——從入門到設計模式》 4.3節：

有時，發布者除了通知觀察著，還需要向觀察者發送一些數據，所以 MATLAB 還允許用戶自定義一個消息類來定製要傳遞的消息，並且該消息類必須繼承自 event.EventData 基類。

本例中，可以自定義 xx 類 < event.EventData（MATLAB 中，< 代表繼承）, 將 updated_Codes 和 updated_Fields 包裝在該類中。此時，modelobj（myMap2 類對象） 發布通知時，可採用如下格式向外發送數據：

notify(DataUpdated, 該xx類對象)n

監聽回調函數（update_RMD）的第二個輸入參數 event，就是接收到的該 xx 類對象。

4-2 MATLAB 的 delete 方法，是銷毀對象時 MATLAB 會自動調用的方法。參見《MATLAB 面向對象編程——從入門到設計模式》一書3.3節：類的析構函數.

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