本文介绍在Orca中加载数据的方法。
1 建立数据库连接
在Orca中通过connect
函数连接到DolphinDB服务器:
>>> import dolphindb.orca as orca
>>> orca.connect(MY_HOST, MY_PORT, MY_USERNAME, MY_PASSWORD)
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2 导入数据
下面的教程使用了一个数据文件:quotes.csv。
2.1 read_csv函数
Orca提供read_csv
函数,用于导入数据集。需要说明的是,Orca的read_csv
函数的engine参数的取值可以是{‘c’, ‘python’, ‘dolphindb’},且该参数默认取值为‘dolphindb’。当取值为‘dolphindb’时,read_csv
函数会在DolphinDB服务器目录下寻找要导入的数据文件。当取值为‘python’或‘c’时,read_csv
函数会在python客户端的目录下寻找要导入的数据文件。
请注意,当engine参数设置为‘python’或者‘c’时,Orca的
read_csv
函数相当于调用了pandas的read_csv
函数进行导入。本节是基于engine参数取值为‘dolphindb’的前提下对Orca的read_csv
函数进行讲解。
当engine参数设置为‘dolphindb’时,Orca的read_csv
函数目前支持的参数如下:
- path:文件路径
- sep:分隔符
- delimiter:分隔符
- names:指定列名
- index_col:指定作为index的列
- engine:进行导入的引擎
- usecols:指定要导入的列
- squeeze:当数据文件只有一行或者一列时,是否将DataFrame压缩成Series
- prefix:给每列加上的前缀字符串
- dtype:指定数据类型导入
- partitioned:是否允许以分区的方式导入数据
- db_handle:要导入的数据库路径
- table_name:要导入的表名
- partition_columns:进行分区的列名
下面详细介绍Orca与pandas实现有所不同的几个参数。
- dtype参数
Orca在导入csv的时候会自动识别要导入文件的数据类型,支持各种通用时间格式。用户也可以通过dtype参数来强制指定数据类型。
需要说明的是,Orca的read_csv
函数不仅支持指定各种numpy的数据类型(np.bool, np.int8, np.float32, etc.),还支持支持以字符串的方式指定DolphinDB的提供的所有数据类型,包括所有时间类型和字符串类型。
例如:
dfcsv = orca.read_csv("DATA_DIR/quotes.csv", dtype={"TIME": "NANOTIMESTAMP", "Exchange": "SYMBOL", "SYMBOL": "SYMBOL", "Bid_Price": np.float64, "Bid_Size": np.int32, "Offer_Price": np.float64, "Offer_Size": np.int32})
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- partitioned参数
bool类型,默认为True。该参数为True时,在数据规模达到一定程度时,会将数据导入为分区内存表,如果设置为False,会直接将csv导入为未经分区的DolphinDB普通内存表。
请注意:Orca的分区表与Orca的内存表相比,在操作时也存在许多差异,具体见Orca分区表的特殊差异。若您的数据量不是很大,且在使用Orca时对Orca与pandas的一致性要求更高,请尽量不要将数据以分区的方式导入。若您数据量极大,对性能要求极高,则建议您采用分区方式导入数据。
- db_handle,table_name以及partition_columns参数
Orca的read_csv
还支持db_handle,table_name和partition_columns这3个参数,这些参数用于在导入数据的时通过指定DolphinDB的数据库和表等相关信息,将数据导入到DolphinDB的分区表。
DolphinDB支持通过多种方式将数据导入DolphinDB数据库,Orca在调用read_csv
函数时指定db_handle, table_name以及partition_columns参数,本质上是调用DolphinDB的loadTextEx函数,通过这种方式,我们可以直接将数据直接导入DolphinDB的分区表。
2.1.1 导入到内存表
- 导入为内存分区表
直接调用read_csv
函数,数据会并行导入。由于采用并行导入,导入速度快,但是对内存占用是普通表的两倍。下面的例子中'DATA_DIR'为数据文件存放的路径。
>>> DATA_DIR = "dolphindb/database" # e.g. data_dir
>>> df = orca.read_csv(DATA_DIR + "/quotes.csv")
>>> df.head()
# output
time Exchange Symbol Bid_Price Bid_Size \
0 2017-01-01 04:40:11.686699 T AAPL 0.00 0
1 2017-01-01 06:42:50.247631 P AAPL 26.70 10
2 2017-01-01 07:00:12.194786 P AAPL 26.75 5
3 2017-01-01 07:15:03.578071 P AAPL 26.70 10
4 2017-01-01 07:59:39.606882 K AAPL 26.90 1
Offer_Price Offer_Size
0 27.42 1
1 27.47 1
2 27.47 1
3 27.47 1
4 0.00 0
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- 导入为普通内存表
partitioned参数取值为False,导入为普通内存表。导入对内存要求低,但是计算速度略低于上面的导入方式:
df = orca.read_csv(DATA_DIR + "/quotes.csv", partitioned=False)
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2.1.2 导入到磁盘表
DolphinDB的分区表可以保存在本地磁盘,也可以保存在dfs上,磁盘分区表与分布式表的区别就在于分布式表的数据库路径以"dfs://"开头,而磁盘分区表的数据库路径是本地路径。
示例
我们在DolphinDB服务端创建一个磁盘分区表,下面的脚本中,'YOUR_DIR'为保存磁盘数据库的路径:
dbPath=YOUR_DIR + "/demoOnDiskPartitionedDB"
login('admin', '123456')
if(existsDatabase(dbPath))
dropDatabase(dbPath)
db=database(dbPath, RANGE, datehour(2017.01.01 00:00:00+(0..24)*3600))
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请注意:以上两段脚本需要在DolphinDB服务端执行,在Python客户端中则可以通过DolphinDB Python API执行脚本。
在Python客户端中调用Orca的read_csv
函数,指定数据库db_handle为磁盘分区数据库YOUR_DIR + "/demoOnDiskPartitionedDB",指定表名table_name为"quotes"和进行分区的列partition_columns为"time",将数据导入到DolphinDB的磁盘分区表,并返回一个表示DolphinDB数据表的对象给df,用于后续计算。
>>> df = orca.read_csv(path=DATA_DIR+"/quotes.csv", dtype={"Exchange": "SYMBOL", "SYMBOL": "SYMBOL"}, db_handle=YOUR_DIR + "/demoOnDiskPartitionedDB", table_name="quotes", partition_columns="time")
>>> df
# output
<'dolphindb.orca.core.frame.DataFrame' object representing a column in a DolphinDB segmented table>
>>> df.head()
# output
time Exchange Symbol Bid_Price Bid_Size \
0 2017-01-01 04:40:11.686699 T AAPL 0.00 0
1 2017-01-01 06:42:50.247631 P AAPL 26.70 10
2 2017-01-01 07:00:12.194786 P AAPL 26.75 5
3 2017-01-01 07:15:03.578071 P AAPL 26.70 10
4 2017-01-01 07:59:39.606882 K AAPL 26.90 1
Offer_Price Offer_Size
0 27.42 1
1 27.47 1
2 27.47 1
3 27.47 1
4 0.00 0
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将上述过程整合成的Python中可执行的脚本如下:
>>> s = orca.default_session()
>>> DATA_DIR = "/dolphindb/database" # e.g. data_dir
>>> YOUR_DIR = "/dolphindb/database" # e.g. database_dir
>>> create_onDiskPartitioned_database = """
dbPath="{YOUR_DIR}" + "/demoOnDiskPartitionedDB"
login('admin', '123456')
if(existsDatabase(dbPath))
dropDatabase(dbPath)
db=database(dbPath, RANGE, datehour(2017.01.01 00:00:00+(0..24)*3600))
""".format(YOUR_DIR=YOUR_DIR)
>>> s.run(create_onDiskPartitioned_database)
>>> df = orca.read_csv(path=DATA_DIR+"/quotes.csv", dtype={"Exchange": "SYMBOL", "SYMBOL": "SYMBOL"}, db_handle=YOUR_DIR + "/demoOnDiskPartitionedDB", table_name="quotes", partition_columns="time")
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上述脚本中,我们使用的defalut_session
实际上就是通过orca.connect
函数创建的会话,在Python端,我们可以通过这个会话与DolphinDB服务端进行交互。关于更多功能,请参见DolphinDB Python API。
请注意:在通过
read_csv
函数指定数据库导入数据之前,需要确保在DolphinDB服务器上已经创建了对应的数据库。read_csv
函数根据指定的数据库,表名和分区字段导入数据到DolphinDB数据库中,若表存在则追加数据,若表不存在则创建表并且导入数据。
2.1.3 导入到分布式表
read_csv
函数若指定db_handle参数为dfs数据库路径,则数据将直接导入到DolphinDB的dfs数据库中。
示例
请注意只有启用enableDFS=1的集群环境或者DolphinDB单例模式才能使用分布式表。
与磁盘分区表类似,首先需要在DolphinDB服务器上创建分布式表,只需要将数据库路径改为"dfs://"开头的字符串即可。
dbPath="dfs://demoDB"
login('admin', '123456')
if(existsDatabase(dbPath))
dropDatabase(dbPath)
db=database(dbPath, RANGE, datehour(2017.01.01 00:00:00+(0..24)*3600))
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在Python客户端中调用Orca的read_csv
函数,指定数据库db_handle为分布式数据库"dfs://demoDB",指定表名table_name为"quotes"和进行分区的列partition_columns为"time",将数据导入到DolphinDB的分布式表。
>>> df = orca.read_csv(path=DATA_DIR+"/quotes.csv", dtype={"Exchange": "SYMBOL", "SYMBOL": "SYMBOL"}, db_handle="dfs://demoDB", table_name="quotes", partition_columns="time")
>>> df
# output
<'dolphindb.orca.core.frame.DataFrame' object representing a column in a DolphinDB segmented table>
>>> df.head()
# output
time Exchange Symbol Bid_Price Bid_Size \
0 2017-01-01 04:40:11.686699 T AAPL 0.00 0
1 2017-01-01 06:42:50.247631 P AAPL 26.70 10
2 2017-01-01 07:00:12.194786 P AAPL 26.75 5
3 2017-01-01 07:15:03.578071 P AAPL 26.70 10
4 2017-01-01 07:59:39.606882 K AAPL 26.90 1
Offer_Price Offer_Size
0 27.42 1
1 27.47 1
2 27.47 1
3 27.47 1
4 0.00 0
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将上述过程整合成的Python中可执行的脚本如下:
>>> s = orca.default_session()
>>> DATA_DIR = "/dolphindb/database" # e.g. data_dir
>>> create_dfs_database = """
dbPath="dfs://demoDB"
login('admin', '123456')
if(existsDatabase(dbPath))
dropDatabase(dbPath)
db=database(dbPath, RANGE, datehour(2017.01.01 00:00:00+(0..24)*3600))
"""
>>> s.run(create_dfs_database)
>>> df = orca.read_csv(path=DATA_DIR+"/quotes.csv", dtype={"Exchange": "SYMBOL", "SYMBOL": "SYMBOL"}, db_handle="dfs://demoDB", table_name="quotes", partition_columns="time")
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2.2 read_table函数
Orca提供read_table
函数,通过该函数指定DolphinDB数据库和表名来加载DolphinDB数据表的数据,可以用于加载DolphinDB的磁盘表、磁盘分区表和分布式表。若您已在DolphinDB中创建了数据库和表,则可以直接在Orca中调用该函数加载存放在DolphinDB服务端中的数据,read_table
函数支持的参数如下:
- database:数据库名称
- table:表名
- partition:需要导入的分区,可选参数
加载DolphinDB的磁盘表
read_table
函数可以用于加载DolphinDB的磁盘表,首先在DolphinDB服务端创建一个本地磁盘表:
>>> s = orca.default_session()
>>> YOUR_DIR = "/dolphindb/database" # e.g. database_dir
>>> create_onDisk_database="""
saveTable("{YOUR_DIR}"+"/demoOnDiskDB", table(2017.01.01..2017.01.10 as date, rand(10.0,10) as prices), "quotes")
""".format(YOUR_DIR=YOUR_DIR)
>>> s.run(create_onDisk_database)
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通过read_table
函数加载磁盘表:
>>> df = orca.read_table(YOUR_DIR + "/demoOnDiskDB", "quotes")
>>> df.head()
# output
date prices
0 2017-01-01 8.065677
1 2017-01-02 2.969041
2 2017-01-03 3.688191
3 2017-01-04 4.773723
4 2017-01-05 5.567130
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请注意: read_table函数要求所要导入的数据库和表在DolphinDB服务器上已经存在,若只存在数据库和没有创建表,则不能将数据成功导入到Python中。
加载DolphinDB的磁盘分区表
对于已经在DolphinDB上创建的数据表,可以通过read_table函数直接加载。例如,加载2.1.2小节中创建的磁盘分区表:
>>> df = orca.read_table(YOUR_DIR + "/demoOnDiskPartitionedDB", "quotes")
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加载DolphinDB的分布式表
分布式表同样可以通过read_table函数加载。例如,加载2.1.3小节中创建的分布式表:
>>> df = orca.read_table("dfs://demoDB", "quotes")
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2.3 from_pandas函数
Orca提供from_pandas
函数,该函数接受一个pandas的DataFrame作为参数,返回一个Orca的DataFrame,通过这个方式,Orca可以直接加载原先存放在pandas的DataFrame中的数据。
>>> import pandas as pd
>>> import numpy as np
>>> pdf = pd.DataFrame(np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]), columns=['a', 'b', 'c'])
>>> odf = orca.from_pandas(pdf)
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3 对其它格式文件的支持
对于其它数据格式的导入,Orca也提供了与pandas类似的接口。这些方法包括:read_pickle
, read_fwf
, read_msgpack
, read_clipboard
, read_excel
, read_json
, json_normalize
,build_table_schema
, read_html
, read_hdf
, read_feather
, read_parquet
, read_sas
, read_sql_table
, read_sql_query
, read_sql
, read_gbq
, read_stata
。
作者:DolphinDB
链接:https://juejin.cn/post/6933375875060596744