【第8回】株価チャート配信サーバー

February 11, 2021

株価サーバー python

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はじめに

本連載の【第5回】と【第6回】で、mplfinanceを使用して株価チャートを表示させる方法を紹介しました。これはいずれもpythonが動作するデスクトップ環境でチャートを表示させるものであり、あまり実用性はありませんでした。

そこで今回は、株価チャート配信サーバを構築し、webブラウザでどこからでも株価チャートを表示させることを目指します。

実装には、pythonでwebサイトサーバ側の振る舞いを記述できるFlaskというフレームワークを使用します。python＋Flask＋mplfinanceの実行環境を、docker-composeで動かし、システムとしてまとめます。

百聞は一見に如かず、まずはデモサイトで動作を確認してみてください。レスポンシブデザインではないので、PC専用ですが。。

尚、今回のソースコードは、GitHubに置いています。

実行環境

ディレクトリ構成

chart_demo/
    Dockerfile
    docker-compose.yml
    opt/
        flask_chart.py  # 株価配信サーバのソース
        muzinzo/        # チャートを表示するための私設パッケージ
        share/          # 株価データを置く場所
            data/
                kdic.csv # 銘柄辞書
                1000/
                    1001.csv
                    1002.csv
                    ...
                2000/
                ...
                9000/
                    9001.csv
                    ...
        static/         # Flaskで使用するcssファイル等
        templates/      # Flaskで使用するhtmlファイル

data/ ディレクトリの中に、1000/ ～ 9000/ のサブディレクトリを切ってその中に、「証券コード.csv」という名前の株価日足時系列データを置きます。

kdic.csvは、以下の形式の銘柄名の辞書csvファイル

kdic.csv

1001,日経２２５,東証１部
1002,ＴＯＰＩＸ,東証１部
1301,極洋,東証１部
  ...
9995,グローセル,東証１部
9996,サトー商会,ＪＡＱ
9997,ベルーナ,東証１部

株価日足時系列データのcsvファイルの例は以下。

1332.csv

2015/01/05,275,277,274,275,239000000
2015/01/06,274,275,270,272,480000000
2015/01/07,270,273,270,271,217000000
  ...
2021/02/05,454,494,452,493,7411100000
2021/02/08,498,528,498,512,6054100000
2021/02/09,521,530,505,510,4063500000

このデータ形式による株価データの取得方法は、は本連載の【第2回】～【第4回】に載せていますので、参考にしてください。

Flaskによる株価チャート配信サーバ

以下はFlaskによる株価チャート配信サーバのソースです。たったこれだけ。。。チャート表示に私設のMuzinzoクラスを使っていて中身が隠ぺいされていますが、全貌はGitHubのソースを見てください。私設Muzinzoクラスを使用しないバージョンは、Qiitaで以前公開しました。

flask_chart.py

import os
import glob
import io
from flask import Flask, send_file, request, render_template
from flask_cors import CORS
import matplotlib
matplotlib.use('Agg')
import matplotlib.pyplot as plt
from muzinzo.Muzinzo import Muzinzo

app = Flask(__name__)
CORS(app)

DATA_PATH = "/root/opt/share/data/"
mz = Muzinzo(DATA_PATH)

# http://サーバ:5000/
@app.route('/')
def hello():
    return "Chart Server"

# http://サーバ:5000/candle2?code=1001&term=200&volume=True
@app.route('/candle2')
def candle2():
    code = request.args.get('code', default=None, type=str)
    term = request.args.get('term', default=200, type=int)
    volume = request.args.get('volume', default="True", type=str)
    return render_template("candle2.html", title="chart", code=code, term=term, volume=volume)


# http://サーバ:5000/candle?code=1001&term=200&volume=True
@app.route("/candle")
def candle():
    code = request.args.get('code', default=None, type=str)
    term = request.args.get('term', default=200, type=int)
    volume = str2bool(request.args.get('volume', default="True", type=str))
    stochastic = str2bool(request.args.get('stochastic', default="True", type=str))
    macd = str2bool(request.args.get('macd', default="True", type=str))
    mav = str2bool(request.args.get('mav', default="True", type=str))
    
    image = io.BytesIO()
    mz.plot_chart(code, term, volume=volume, stochastic=stochastic, macd=macd, mav=mav)
    plt.savefig(image, format='png')
    image.seek(0)
    return send_file(image, attachment_filename="image.png")

class StockList:
    def __init__(self, code, name):
        self.code = code
        self.name = name[:8]

def walk_around(dic, sl):
    for i in range(1, 10):
        input_path = mz.get_database_path() + str(i*1000) + "/*.csv"
        csv_files = sorted(glob.glob(input_path))
        for csv_file in csv_files:
            filename = os.path.basename(csv_file)
            code = filename[0:4]
            s = StockList(code, dic[code].name)
            sl.append(s)
            
# http://サーバ:5000/list/
@app.route("/list")
def list():
    dic = mz.get_dict()
    sl = []
    walk_around(dic, sl)
    return render_template("list.html", title='Stock List', members=sl)


def str2bool(s):
     return s.lower() in ["true", "t", "yes", "y", "1"]

if __name__ == '__main__':
     app.run(host='0.0.0.0', port=5000, debug=True)

http://サーバ名:5000/
によりroot()が走ります。ここでは、クライアントに”Chart Server”という文字列を表示させるだけです。

http://サーバ名:5000/candle?code=6897&term=200&volume=True
によりcandle()が走ります。

candle()では、urlパラメータを抽出し、それに従いmpl.plot()でチャートを表示し、それを（メモリ上の）imageにpngでセーブし、クライアントに返します。

同じパラメータでcandle2()もありますが、candle()では画像を直接返すのに対し、candle2()では、画像をimgタグで貼り付けたhtmlページを返すようにしています。ページをデコるような場合は、こちらのほうがよろしいかと。

http://サーバ名:5000/list
によりlist()が走ります。

list()では、左側に銘柄のselector、右側にチャートの2分割画面のhtmlを生成してクライアントに返します。Flaskでhtmlを返すには、render_template()により、あらかじめテンプレートとして用意したhtmlファイル（ここではlist.html）に、必要な値を挿入したページを作成します。

以下、銘柄リストを選択するselectとチャートを表示するiframeを並べただけのhtmlですが、銘柄毎にoptionが置換されます。

list.html

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8"/>
        <title>{{ title }}</title>
        <link rel="stylesheet" type= "text/css" href= "{{ url_for('static', filename='css/list.css') }}">
    </head>
    <body onload="document.forms.frm.sel.size = 30;">
    <script>
        window.onresize = function change_height() {
            document.forms.frm.select_code.size = window.innerHeight/24;
        }
        function disp_chart() {
            var value = document.getElementById("select_code").value;
            var url = '/candle2?code='+value+'&term=100';
            document.getElementById('inline-frame').contentWindow.location.replace(url);
        }
    </script>    
    <form id="frm" width=20%>
    <select id="select_code" size="30" onchange="disp_chart()">
{% for member in members %}
    <option value="{{ member.code}}">{{ member.code}} {{ member.name }}</option>
{% endfor %}
    </select>
    </form>
    <iframe id="inline-frame"
       align="top"
       width=80%
       height=600
       src="/candle?code=1001">
    </iframe>
    </body>
</html>

docker-composeによる実装

pythonの実行イメージを作って、そこでFlaskサーバを稼働させています。

Dockerfile

FROM python:3.9-slim
USER root

RUN apt-get update
RUN apt-get -y install locales && \
    localedef -f UTF-8 -i ja_JP ja_JP.UTF-8
ENV LANG ja_JP.UTF-8
ENV LANGUAGE ja_JP:ja
ENV LC_ALL ja_JP.UTF-8
ENV TZ JST-9
ENV TERM xterm
ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive
ENV DEBCONF_NOWARNINGS yes

RUN apt-get install -y vim
RUN pip install --upgrade pip && \
    pip install --upgrade setuptools && \
    pip install --upgrade Flask flask_cors mplfinance japanize-matplotlib
RUN cp -p /usr/local/lib/python3.9/site-packages/japanize_matplotlib/fonts/ipaexg.ttf /usr/local/lib/python3.9/site-packages/matplotlib/mpl-data/fonts/ttf/
RUN echo "font.family : IPAexGothic">>/usr/local/lib/python3.9/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibrc
CMD ["python", "/root/opt/flask_chart.py"]

mplfinanceで株価チャートのタイトルや軸名などを日本語で表示させる場合、日本語フォントを別途インストールする必要があります。日本語フォントとしてIPAフォントをインストールする場合が多いのですが、IPAフォント単独でpipでインストールすることができません。matplotlibの日本語対応版のjapanize-matplotlibをインストールすると、IPAフォントがいっしょにインストールされるので、pipでjapanize-matplotlibをインストールし、その後、IPAフォントをmplfinanceのフォントフォルダーにコピーするようにしました。

docker-compose.yml

version: '3'
services:
  chart:
    restart: always
    build: .
    container_name: 'chart'
    working_dir: '/root/opt'
    tty: true
    ports:
      - 5000:5000
    volumes:
      - ./opt:/root/opt