matching_engine.hpp

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#pragma once
 
#include <thread>
#include <atomic>
#include <functional>
#include <unordered_map>
#include <list>
#include <memory>
#include "base/blockingconcurrentqueue.h"
#include "app/engine/order_event.hpp"
#include "app/engine/order_book.hpp"
#include "app/model/market_data_snapshot.hpp"
#include "market/market_data.hpp"
 
namespace fix40 {
 
// 前向声明
class InstrumentManager;
 
using ExecutionReportCallback = std::function<void(const SessionID&, const ExecutionReport&)>;
 
using MarketDataUpdateCallback = std::function<void(const std::string&, double)>;
 
    class MatchingEngine {
    public:
    MatchingEngine();
 
    ~MatchingEngine();
 
    // 禁止拷贝
    MatchingEngine(const MatchingEngine&) = delete;
    MatchingEngine& operator=(const MatchingEngine&) = delete;
 
    void start();
 
    void stop();
 
    void submit(const OrderEvent& event);
 
    void submit(OrderEvent&& event);
 
    bool is_running() const { return running_.load(); }
 
    void setExecutionReportCallback(ExecutionReportCallback callback) {
        execReportCallback_ = std::move(callback);
    }
 
    void setMarketDataUpdateCallback(MarketDataUpdateCallback callback) {
        marketDataUpdateCallback_ = std::move(callback);
    }
 
    const OrderBook* getOrderBook(const std::string& symbol) const;
 
    // =========================================================================
    // 行情驱动撮合接口
    // =========================================================================
 
    void submitMarketData(const MarketData& md);
 
    const MarketDataSnapshot* getMarketSnapshot(const std::string& instrumentId) const;
 
    const std::list<Order>* getPendingOrders(const std::string& instrumentId) const;
 
    size_t getTotalPendingOrderCount() const;
 
    // =========================================================================
    // 管理器设置（用于提供撮合所需的只读信息）
    // =========================================================================
 
    void setInstrumentManager(InstrumentManager* instrumentMgr) { instrumentManager_ = instrumentMgr; }
 
    // =========================================================================
    // 行情驱动撮合核心方法（公开以便测试）
    // =========================================================================
 
    bool canMatchBuyOrder(const Order& order, const MarketDataSnapshot& snapshot) const;
 
    bool canMatchSellOrder(const Order& order, const MarketDataSnapshot& snapshot) const;
 
private:
    void run();
 
    void process_event(const OrderEvent& event);
 
    void handle_new_order(const OrderEvent& event);
 
    void handle_cancel_request(const OrderEvent& event);
 
    void handle_session_logon(const OrderEvent& event);
 
    void handle_session_logout(const OrderEvent& event);
 
    OrderBook& getOrCreateOrderBook(const std::string& symbol);
 
    void sendExecutionReport(const SessionID& sessionID, const ExecutionReport& report);
 
    std::string generateExecID();
 
    std::string generateOrderID();
 
    // =========================================================================
    // 行情驱动撮合内部方法
    // =========================================================================
 
    void handleMarketData(const MarketData& md);
 
    bool tryMatch(Order& order, const MarketDataSnapshot& snapshot);
 
    void executeFill(Order& order, double fillPrice, int64_t fillQty);
 
    void addToPendingOrders(const Order& order);
 
    std::optional<Order> removeFromPendingOrders(const std::string& instrumentId, 
                                                   const std::string& clOrdID);
 
    std::atomic<bool> running_{false};  
    std::thread worker_thread_;          
    
    moodycamel::BlockingConcurrentQueue<OrderEvent> event_queue_;
 
    std::unordered_map<std::string, std::unique_ptr<OrderBook>> orderBooks_;
 
        std::unordered_map<std::string, SessionID> orderSessionMap_;
 
        std::unordered_map<std::string, std::string> orderUserMap_;
 
    ExecutionReportCallback execReportCallback_;
 
    MarketDataUpdateCallback marketDataUpdateCallback_;
 
    uint64_t nextExecID_ = 1;
 
    uint64_t nextOrderID_ = 1;
 
    // =========================================================================
    // 行情驱动撮合相关成员
    // =========================================================================
 
    std::unordered_map<std::string, MarketDataSnapshot> marketSnapshots_;
 
    std::unordered_map<std::string, std::list<Order>> pendingOrders_;
 
        moodycamel::BlockingConcurrentQueue<MarketData> marketDataQueue_;
 
        // =========================================================================
        // 管理器指针（用于提供撮合所需的只读信息）
        // =========================================================================
 
        InstrumentManager* instrumentManager_ = nullptr; 
    };
 
} // namespace fix40