# 大单检测软件系统 软件设计说明书

## 一、软件概述

### 1.1 软件名称
**大单检测软件系统**

### 1.2 软件版本
**V1.0**（初始正式版本，包含全部核心功能模块）

### 1.3 开发目的
本软件旨在为金融投资领域提供专业、高效的股票大单实时监控解决方案，通过精准识别市场大额交易行为，帮助投资者捕捉主力资金动向，为投资决策提供客观数据参考，填补中小投资者缺乏专业监控工具的空白。

### 1.4 适用范围
- 个人股票投资者（专注于短线交易、主力资金跟踪场景）
- 小型金融机构（需快速获取市场异动信号）
- 量化交易团队（作为策略输入数据源）
- 金融数据分析师（用于市场资金流向研究）

### 1.5 运行环境概述
- **运行平台**: Windows桌面端（64位）
- **核心依赖**: Futu API数据服务、Qt图形界面框架
- **网络要求**: 10Mbps及以上稳定宽带，延迟≤200ms
- **数据源**: 沪深A股市场实时订单数据

## 二、系统架构设计

### 2.1 总体架构
```
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   用户界面层     │    │   业务逻辑层     │    │   数据访问层     │    │   基础支撑层     │
│   (UI Layer)    │◄──►│ (Business Layer) │◄──►│  (Data Layer)   │◄──►│ (Support Layer)  │
│                 │    │                 │    │                 │    │                 │
│ • 主窗口模块     │    │ • 订单处理模块   │    │ • API封装模块   │    │ • 日志模块       │
│ • 数据展示模块   │    │ • 大单检测模块   │    │ • 数据采集模块   │    │ • 配置模块       │
│ • 交互控制模块   │    │ • 缓存管理模块   │    │ • 数据解析模块   │    │ • 线程管理模块   │
│ • 提示反馈模块   │    │ • 统计分析模块   │    │ • 数据存储模块   │    │ • 异常处理模块   │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
```

**架构说明**: 采用分层架构设计，层间通过接口交互，降低模块耦合度；基础支撑层为各核心层提供通用服务，确保系统稳定性和一致性。

### 2.2 模块划分

#### 2.2.1 用户界面层（QMainwindow/）
- **职责**: 提供图形化交互入口，展示数据结果，接收用户操作指令
- **核心类**:
  - `QMainwindow`: 主窗口容器，管理各子面板布局
  - `QBigOrderViewer`: 大单数据展示控件（列表+详情）
  - `QBreathingLight`: 大单视觉提示控件
  - `QConfigWidget`: 配置参数设置界面
  - `QLogWidget`: 日志查看内嵌组件

#### 2.2.2 业务逻辑层（Sqbase/）
- **职责**: 实现核心业务逻辑，协调数据处理与界面展示
- **核心类**:
  - `QOrderProcessor`: 订单数据处理核心，负责数据清洗与大单检测
  - `QBigOrderManager`: 大单数据管理，提供增删查改及线程安全保障
  - `OrderBookParser`: 订单簿数据解析，转换为标准化结构
  - `QCacheManager`: 缓存管理，优化重复数据处理效率
  - `QStatisticAnalyzer`: 基础统计分析（大单数量、频率统计）

#### 2.2.3 数据访问层（FTAPI/）
- **职责**: 封装外部API交互，提供统一数据访问接口
- **核心类**:
  - `CFTInterface`: Futu API接口封装，处理连接与数据请求
  - `QDataAcquisition`: 数据采集器，负责实时数据接收与分发
  - `QDataStorage`: 本地数据存储，管理配置文件与历史记录
  - `QDataValidator`: 数据校验器，过滤异常数据（无效价格、负数成交量）

#### 2.2.4 基础支撑层（Utilities/）
- **职责**: 提供通用工具类与基础服务，支撑各核心模块运行
- **核心类**:
  - `QLogManager`: 日志管理器，支持分级记录与文件轮转
  - `ObjectPool`: 对象池，复用高频创建的对象（订单数据、大单信息）
  - `QThreadPoolManager`: 线程池管理，统一调度异步任务
  - `QExceptionHandler`: 全局异常处理器，捕获并记录运行时错误
  - `QConfigManager`: 配置管理器，负责配置文件的读写与解析

### 2.3 模块交互关系
- 界面层通过信号槽机制向业务逻辑层发送操作指令（如阈值修改、股票订阅）
- 业务逻辑层调用数据访问层接口获取原始数据，处理后反馈给界面层展示
- 基础支撑层为所有模块提供日志、线程、异常处理等公共服务
- 跨模块数据传输采用智能指针封装，避免内存泄漏

## 三、详细设计

### 3.1 核心算法设计

#### 3.1.1 大单检测算法
```
算法名称: 基于动态阈值的大单检测算法
输入: OrderBookData (标准化订单簿数据), ReplyCodeConfig (股票订阅配置)
输出: QVector<BigOrderInfo> (有效大单信息列表)

算法步骤:
1. 初始化：读取当前股票的预设阈值（单位：K股）及历史成交量基线（最近5分钟均值）
2. 数据预处理：过滤无效订单（价格≤0、成交量≤0、代码为空）
3. 动态阈值计算：实际检测阈值 = max(预设阈值, 历史成交量基线×1.5)
4. 大单识别：
   a. 遍历买盘（BID）订单列表，对比每笔订单成交量与实际检测阈值
   b. 成交量≥实际检测阈值时，标记为买盘大单，记录核心信息（价格、数量、时间）
   c. 遍历卖盘（ASK）订单列表，重复步骤4a-4b，标记卖盘大单
5. 去重处理：同一订单ID（orderId）在30秒内不重复记录
6. 结果排序：按订单接收时间降序排列，返回前100条有效大单（避免数据过载）
```

**算法特点**: 结合固定阈值与历史成交量动态调整，降低单一股票不同时段的误报率

#### 3.1.2 缓存优化算法
```
算法名称: LRU（最近最少使用）缓存优化算法
输入: cacheKey (股票代码+时间片), processResult (处理后的数据)
输出: QVector<BigOrderInfo> (缓存数据/新处理数据)

算法步骤:
1. 缓存键生成：按"股票代码_时间片（每1分钟为一个时间片）"生成唯一缓存键
2. 缓存查询：在缓存字典中查找对应缓存键
3. 缓存命中：
   a. 若找到且缓存未过期（默认有效期30秒），返回缓存数据
   b. 更新该缓存键的访问时间，维持LRU排序
4. 缓存未命中：
   a. 执行大单检测算法获取新数据
   b. 将新数据存入缓存，关联缓存键与过期时间
5. 缓存清理：
   a. 当缓存数量达到上限（默认200条），移除最久未访问的缓存项
   b. 每次新增缓存时，顺带清理已过期的缓存项
```

**算法价值**: 减少重复数据处理次数，提升高并发场景下的响应速度

### 3.2 数据结构设计

#### 3.2.1 核心业务数据结构
```cpp
// 订单簿条目（标准化后）
struct OrderBookEntry {
    double price;           // 订单价格（单位：元）
    double volume;          // 成交量（单位：股）
    int orderCount;         // 该价位订单笔数
    QString code;           // 股票代码（如00700）
    QString marketType;     // 市场类型（SH/A股，HK/港股）
    QDateTime orderTime;    // 订单生成时间（精确到毫秒）
    QVector<OrderDetail> details; // 订单详情（仅包含公开字段）
};

// 订单详情
struct OrderDetail {
    long long orderId;      // 订单唯一标识
    int orderType;          // 订单类型（0/限价单，1/市价单）
    double tradeAmount;     // 成交额（单位：元）
};

// 大单信息（检测结果）
struct BigOrderInfo {
    double price;           // 成交价格（单位：元）
    double volume;          // 成交数量（单位：股）
    double amount;          // 成交金额（单位：元）
    long long orderId;      // 订单ID
    int bigOrderType;       // 大单类型（0:卖盘，1:买盘）
    QString stockCode;      // 股票代码
    QString stockName;      // 股票名称
    QDateTime receiveTime;  // 系统接收时间
    QDateTime tradeTime;    // 实际成交时间
    double threshold;       // 检测时使用的阈值（单位：股）
    bool isDynamicThreshold;// 是否使用动态阈值
};
```

#### 3.2.2 配置与系统数据结构
```cpp
// 股票订阅配置项
struct ReplyCodeItem {
    QString stockCode;      // 股票代码（唯一标识）
    float threshold;        // 基础检测阈值（单位：K股）
    QString stockName;      // 股票名称
    bool isDynamic;         // 是否启用动态阈值
    QString marketType;     // 市场类型（SH/SZ/HK）
    bool isMonitored;       // 是否启用监控（true/启用，false/暂停）
};

// 系统配置
struct SystemConfig {
    int threadPoolSize;     // 线程池最大线程数（默认8）
    int cacheMaxSize;       // 缓存最大条目数（默认200）
    int cacheExpireTime;    // 缓存过期时间（单位：秒，默认30）
    QString logSavePath;    // 日志保存路径（默认./logs/）
    int logRetainDays;      // 日志保留天数（默认30）
    bool isSoundPrompt;     // 是否启用声音提示（默认true）
    bool isAutoReconnect;   // 是否启用自动重连（默认true）
    int reconnectInterval;  // 重连间隔（单位：秒，默认5）
};
```

### 3.3 类设计

#### 3.3.1 QOrderProcessor 类
```
类名: QOrderProcessor
所属模块: 业务逻辑层
职责: 订单数据处理与大单检测核心，协调数据解析、阈值比对与结果输出
设计模式: 单例模式（确保全局唯一数据处理入口）

主要方法:
- processOrderBook(const OrderBookData& data)：处理单条订单簿数据，返回大单检测结果
- setReplyCodeConfig(const QVector<ReplyCodeItem>& config)：设置股票订阅配置（含阈值）
- getProcessingStatus(const QString& stockCode)：获取指定股票的处理状态
- pauseProcessing()：暂停数据处理（如用户手动暂停监控）
- resumeProcessing()：恢复数据处理

主要属性:
- m_threadPool：线程池实例，用于异步处理多股票数据
- m_replyCodeConfig：股票订阅配置列表，存储阈值及监控状态
- m_orderCache：LRU缓存实例，缓存近期处理结果
- m_processingStatus：处理状态映射（股票代码→是否处理中）
- m_mutex：互斥锁，保障多线程访问安全

依赖类:
- OrderBookParser：数据解析依赖
- QCacheManager：缓存管理依赖
- QDataValidator：数据校验依赖
```

#### 3.3.2 QBigOrderManager 类
```
类名: QBigOrderManager
所属模块: 业务逻辑层
职责: 统一管理大单数据，提供线程安全的增删查改接口，同步数据至界面
设计模式: 单例模式+观察者模式（数据变化时通知界面更新）

主要方法:
- addBigOrder(const QSharedPointer<BigOrderInfo>& order)：添加大单（自动去重）
- removeBigOrder(long long orderId)：根据订单ID删除大单
- removeBigOrdersByStock(const QString& stockCode)：删除指定股票的所有大单
- getBigOrders(int count = 100)：获取最新大单列表（默认前100条）
- getBigOrdersByStock(const QString& stockCode)：获取指定股票的大单列表
- clearAll()：清空所有大单数据
- getBigOrderCount()：获取当前大单总数

主要属性:
- m_bigOrders：大单数据存储（有序列表，按时间降序）
- m_orderIdSet：订单ID集合（用于去重）
- m_orderMutex：数据访问互斥锁
- m_observers：观察者列表（界面组件）

信号接口:
- bigOrderAdded(QSharedPointer<BigOrderInfo> order)：新增大单时触发
- bigOrderRemoved(long long orderId)：删除大单时触发
- bigOrderCleared()：清空大单时触发
```

#### 3.3.3 CFTInterface 类
```
类名: CFTInterface
所属模块: 数据访问层
职责: 封装Futu API的连接、数据请求与接收逻辑，提供统一数据接口

主要方法:
- init(const QString& apiKey, const QString& secret)：初始化API（传入密钥）
- connectAPI()：建立API连接，返回连接状态
- disconnectAPI()：断开API连接
- subscribeStock(const QString& stockCode, const QString& marketType)：订阅股票数据
- unsubscribeStock(const QString& stockCode)：取消订阅股票数据
- isConnected()：获取当前连接状态
- getErrorMsg()：获取最近一次错误信息

主要属性:
- m_apiKey：API密钥（内存中加密存储）
- m_secret：API秘钥（内存中加密存储）
- m_isConnected：连接状态标识
- m_errorCode：最近错误代码
- m_errorMsg：最近错误信息
- m_mutex：连接操作互斥锁

信号接口:
- connected()：连接成功时触发
- disconnected()：连接断开时触发
- dataReceived(const QByteArray& rawData)：接收原始数据时触发
- errorOccurred(int errorCode, const QString& errorMsg)：发生错误时触发

依赖:
- Futu API SDK：底层通信依赖
- QEncryptionUtils：密钥加密存储依赖
```

#### 3.3.4 QLogManager 类
```
类名: QLogManager
所属模块: 基础支撑层
职责: 提供分级日志记录服务，支持日志文件轮转与查看
设计模式: 单例模式

主要方法:
- logDebug(const QString& module, const QString& msg)：记录调试日志（仅开发环境生效）
- logInfo(const QString& module, const QString& msg)：记录信息日志
- logWarning(const QString& module, const QString& msg)：记录警告日志
- logError(const QString& module, const QString& msg)：记录错误日志
- logFatal(const QString& module, const QString& msg)：记录致命错误日志
- setLogLevel(int level)：设置日志输出级别（默认INFO及以上）
- getLogFiles()：获取日志文件列表
- clearExpiredLogs()：清理过期日志

主要属性:
- m_logLevel：日志输出级别（DEBUG=0, INFO=1, WARNING=2, ERROR=3, FATAL=4）
- m_logPath：日志保存路径
- m_retainDays：日志保留天数
- m_fileSizeLimit：单个日志文件大小限制（默认50MB）
- m_currentLogFile：当前日志文件句柄

核心逻辑:
- 按"日志级别_日期.log"命名日志文件
- 达到文件大小限制或跨天时自动创建新日志文件
- 日志内容格式：[时间戳(精确到毫秒)] [级别] [模块] 消息内容
```

### 3.4 接口设计

#### 3.4.1 模块间接口（信号槽）
```cpp
// 数据访问层→业务逻辑层（数据接收）
void rawDataReceived(const QByteArray& rawData); // 接收原始API数据
void apiConnected(); // API连接成功
void apiDisconnected(); // API连接断开
void apiErrorOccurred(int errorCode, const QString& errorMsg); // API错误

// 业务逻辑层→用户界面层（数据展示）
void bigOrderAdded(QSharedPointer<BigOrderInfo> order); // 新增大单
void bigOrderListUpdated(const QVector<QSharedPointer<BigOrderInfo>>& orders); // 大单列表更新
void processingStatusChanged(const QString& stockCode, bool isProcessing); // 处理状态变更
void statisticDataUpdated(const StatisticData& data); // 统计数据更新

// 用户界面层→业务逻辑层（操作指令）
void subscribeStock(const ReplyCodeItem& item); // 订阅股票
void unsubscribeStock(const QString& stockCode); // 取消订阅
void updateThreshold(const QString& stockCode, float threshold); // 更新阈值
void setDynamicThreshold(const QString& stockCode, bool isDynamic); // 启用/禁用动态阈值
void clearAllBigOrders(); // 清空大单
void startMonitoring(); // 开始监控
void stopMonitoring(); // 停止监控

// 基础支撑层→其他模块（公共服务）
void logGenerated(const QString& logContent); // 新日志生成
void fatalErrorOccurred(const QString& errorMsg); // 致命错误
```

#### 3.4.2 外部接口（扩展预留）
```cpp
// 数据导出接口（供外部系统调用）
class IDataExporter {
public:
    virtual bool exportToCsv(const QString& filePath, const QVector<QSharedPointer<BigOrderInfo>>& data) = 0;
    virtual bool exportToJson(const QString& filePath, const QVector<QSharedPointer<BigOrderInfo>>& data) = 0;
};

// 检测算法扩展接口（支持插件化替换）
class IBigOrderDetector {
public:
    virtual QVector<QSharedPointer<BigOrderInfo>> detect(const OrderBookData& data, const ReplyCodeItem& config) = 0;
    virtual QString detectorName() const = 0;
    virtual QWidget* configWidget() = 0;
};
```

## 四、技术实现

### 4.1 多线程处理

#### 4.1.1 线程池设计
- 采用Qt线程池+自定义任务调度策略，线程数默认8（可通过配置文件调整）
- 任务优先级划分：
  - 高优先级：数据接收与解析任务
  - 中优先级：大单检测与统计任务
  - 低优先级：日志写入、缓存清理任务
- 任务队列管理：使用无锁队列存储任务，避免线程阻塞

#### 4.1.2 线程安全机制
- 共享数据（如大单列表、配置信息）采用互斥锁（QMutex）保护
- 使用QMutexLocker自动管理锁的获取与释放，避免死锁
- 跨线程数据传输采用QSharedPointer智能指针，确保内存安全释放
- 禁止在非UI线程直接操作界面组件，通过信号槽异步通知UI更新

```cpp
// 线程安全访问示例
QSharedPointer<BigOrderInfo> getLatestBigOrder() {
    QMutexLocker locker(&m_orderMutex); // 自动加锁
    if (m_bigOrders.isEmpty()) {
        return nullptr;
    }
    return m_bigOrders.first(); // 自动解锁（QMutexLocker析构）
}
```

### 4.2 内存管理

#### 4.2.1 智能指针应用
- 所有动态创建的业务对象（BigOrderInfo、OrderBookData等）均使用QSharedPointer管理
- 容器存储采用QVector<QSharedPointer>，避免浅拷贝与内存泄漏
- 跨线程传递对象时，通过智能指针自动维护引用计数，确保对象生命周期

#### 4.2.2 对象池设计
- 针对高频创建/销毁的对象（如OrderBookEntry、OrderDetail），实现对象池复用
- 对象池核心参数：
  - 初始容量：50个
  - 最大容量：200个
  - 空闲时间：超过30秒未使用的对象自动销毁
- 减少内存分配与释放开销，提升高并发场景下的性能

```cpp
// 对象池使用示例
QSharedPointer<OrderBookEntry> getOrderBookEntry() {
    return m_objectPool.acquire(); // 从对象池获取对象
}

void releaseOrderBookEntry(QSharedPointer<OrderBookEntry> entry) {
    entry->reset(); // 重置对象状态
    m_objectPool.release(entry); // 归还对象池
}
```

### 4.3 性能优化

#### 4.3.1 缓存机制
- 实现LRU缓存管理近期处理的股票数据，缓存命中率目标≥60%
- 缓存键设计：结合股票代码与时间片，确保数据时效性
- 缓存清理策略：容量满时移除最久未访问项，同时清理过期项

#### 4.3.2 数据处理优化
- 采用批量解析策略：每接收10条原始数据后批量解析，减少函数调用开销
- 使用高效数据结构：QMap（O(log n)查找）存储股票配置，QVector（连续内存）存储订单数据
- 避免重复计算：缓存历史成交量基线，5分钟更新一次，无需实时计算
- 异步IO操作：日志写入、文件存储等IO操作放入单独线程，不阻塞核心业务

#### 4.3.3 界面渲染优化
- 大单列表采用分页渲染（每页50条），避免大量数据一次性渲染卡顿
- 界面更新采用定时刷新（100ms/次），而非数据变化立即刷新
- 隐藏不可见区域的渲染，减少GPU占用

### 4.4 异常处理

#### 4.4.1 全局异常捕获
- 实现Qt全局异常处理器，捕获C++异常与Qt信号槽异常
- 异常分级处理：
  - 轻微异常（如单条数据解析失败）：记录日志，跳过该数据，不影响整体运行
  - 严重异常（如API连接失败）：记录日志，触发重连机制，界面提示用户
  - 致命异常（如内存不足）：记录日志，保存当前配置与数据，优雅退出程序

#### 4.4.2 数据异常处理
- 数据校验：过滤价格≤0、成交量≤0、代码格式非法的数据
- 数据恢复：解析失败时，尝试使用备用解析方案；仍失败则丢弃该条数据
- 边界处理：针对涨跌停价格、异常成交量（超过历史均值10倍）单独标记，不直接丢弃

## 五、数据流程设计

### 5.1 核心数据流程（实时监控）
```
1. 用户启动程序→QLogManager初始化→QConfigManager加载配置→CFTInterface初始化
2. 用户触发"开始监控"→CFTInterface::connectAPI()建立连接→连接成功后触发apiConnected()信号
3. 业务逻辑层接收信号→调用CFTInterface::subscribeStock()订阅配置中的股票
4. Futu API推送原始数据→CFTInterface::OnDataReceived()接收→触发rawDataReceived()信号
5. 业务逻辑层接收原始数据→OrderBookParser::parse()解析为标准化OrderBookData
6. QDataValidator::validate()校验数据有效性→过滤异常数据
7. QOrderProcessor::processOrderBook()处理数据→调用大单检测算法
8. 检测到大单→QBigOrderManager::addBigOrder()添加（自动去重）→触发bigOrderAdded()信号
9. 用户界面层接收信号→QBigOrderViewer更新列表→QBreathingLight触发提示
10. 同时QLogManager记录大单信息→QDataStorage异步保存至历史记录
```

### 5.2 配置管理流程
```
1. 用户在界面修改配置（新增股票、调整阈值）→触发updateConfig()信号
2. 业务逻辑层接收信号→QOrderProcessor更新m_replyCodeConfig
3. QConfigManager::saveConfig()将新配置写入本地文件（config/replyCodeList.csv+system.config）
4. 若新增股票→调用CFTInterface::subscribeStock()订阅该股票数据
5. 若删除股票→调用CFTInterface::unsubscribeStock()取消订阅→QBigOrderManager::removeBigOrdersByStock()删除该股票历史大单
```

### 5.3 错误处理流程
```
1. API连接失败→CFTInterface触发apiErrorOccurred()信号→传递错误代码与信息
2. 业务逻辑层接收信号→QLogManager记录ERROR级别日志
3. 若启用自动重连→QThreadPoolManager调度重连任务→按配置间隔重试
4. 重连成功→恢复监控状态→界面提示"连接恢复"
5. 重连失败（超过最大重试次数）→触发fatalErrorOccurred()信号→界面显示错误提示→允许用户手动重试
```

### 5.4 数据导出流程
```
1. 用户点击"导出数据"→选择格式（CSV/JSON）与保存路径
2. 界面层触发exportData()信号→传递导出参数
3. 业务逻辑层接收信号→QBigOrderManager::getBigOrders()获取目标数据（按时间范围筛选）
4. 调用IDataExporter接口→执行导出操作
5. 导出成功→界面提示"导出完成"→记录INFO日志
6. 导出失败→界面提示错误信息→记录ERROR日志（包含失败原因）
```

## 六、数据存储设计

### 6.1 配置文件设计

#### 6.1.1 股票订阅配置（replyCodeList.csv）
```
股票代码,检测阈值(K),股票名称,市场类型,是否启用动态阈值,是否监控
00700,50,腾讯控股,HK,1,1
00005,30,汇丰控股,HK,0,1
09988,40,阿里巴巴,HK,1,1
600036,20,招商银行,SH,1,1
```

- **字段说明**:
  - 股票代码：交易所标准代码（不含市场前缀）
  - 检测阈值(K)：基础阈值，单位为千股
  - 市场类型：SH（上交所）、SZ（深交所）、HK（港交所）
  - 是否启用动态阈值：1=启用，0=禁用
  - 是否监控：1=启用监控，0=暂停监控

#### 6.1.2 系统配置文件（system.config）
```
[ThreadPool]
Size=8
MaxQueueSize=1000

[Cache]
MaxSize=200
ExpireTime=30

[Log]
SavePath=./logs/
RetainDays=30
FileSizeLimit=52428800
LogLevel=1

[API]
AutoReconnect=1
ReconnectInterval=5
HeartbeatInterval=30

[UI]
SoundPrompt=1
BreathingLight=1
RefreshInterval=100

[DataStorage]
HistoryRetainDays=90
AutoBackup=1
BackupTime=02:00
```

- **配置项说明**:
  - ThreadPool：线程池配置（大小、最大队列数）
  - Cache：缓存配置（最大条目数、过期时间）
  - Log：日志配置（路径、保留天数、大小限制、输出级别）
  - API：API连接配置（自动重连、重连间隔、心跳间隔）
  - UI：界面配置（声音提示、呼吸灯、刷新间隔）
  - DataStorage：数据存储配置（历史记录保留天数、自动备份）

### 6.2 日志文件设计
- 日志文件命名：`log_YYYYMMDD.log`（按日期拆分）
- 日志内容格式：`[YYYY-MM-DD HH:mm:ss.zzz] [LEVEL] [MODULE] 消息内容`
- 示例：
```
[2025-11-11 10:00:00.123] [INFO] [CFTInterface] API连接成功
[2025-11-11 10:00:01.456] [INFO] [QOrderProcessor] 开始处理股票00700数据
[2025-11-11 10:00:02.789] [INFO] [QBigOrderManager] 检测到买盘大单：00700 腾讯控股 50K股 320.5元
[2025-11-11 10:05:03.321] [WARNING] [CFTInterface] API心跳超时，尝试重连
[2025-11-11 10:05:05.654] [INFO] [CFTInterface] API重连成功
```

### 6.3 历史数据存储
- 存储路径：`./data/history/`
- 存储格式：按日期分文件夹，每个股票一个CSV文件
- 文件名：`股票代码_YYYYMMDD.csv`
- 存储字段：成交时间、价格、数量、金额、大单类型、检测阈值
- 清理策略：超过保留天数（默认90天）的历史数据自动删除

## 七、安全设计

### 7.1 数据安全
- API密钥/秘钥：内存中采用Base64编码存储，不写入配置文件
- 网络通信：依赖Futu API的HTTPS加密通道，数据传输过程加密
- 本地数据：配置文件与历史记录均为明文（无敏感信息），无需加密
- 数据访问：历史数据文件仅允许当前用户读写，设置文件权限

### 7.2 程序安全
- 内存安全：使用智能指针与对象池，杜绝野指针与内存泄漏
- 线程安全：所有共享数据均加锁保护，避免数据竞争与脏读
- 异常安全：全局异常捕获机制，防止程序崩溃导致的数据丢失
- 输入校验：用户输入的股票代码、阈值等参数均做合法性校验（如阈值>0）

### 7.3 访问控制
- 无用户登录功能（单机使用），但配置文件仅允许管理员权限修改
- 避免运行时修改程序文件，检测到文件篡改时提示并退出
- 禁止外部进程注入，启用Qt的进程保护机制

## 八、性能设计

### 8.1 性能指标
- **响应时间**:
  - 数据接收→解析完成：≤10ms
  - 大单检测→界面展示：≤100ms
  - 用户操作→系统响应：≤200ms

- **并发处理能力**:
  - 支持同时监控股票数量：≥100只
  - 订单处理速率：≥1000条/秒
  - 大单检测准确率：≥99%（基于真实市场数据测试）

- **资源占用**:
  - 初始内存占用：≤50MB
  - 运行时内存占用（100只股票）：≤200MB
  - CPU占用率（正常负载）：≤30%
  - 磁盘IO：日志写入速率≤1MB/分钟

### 8.2 性能优化措施
- 算法优化：动态阈值算法减少无效计算，LRU缓存减少重复处理
- 数据结构优化：选择高效容器（QMap/QVector），避免低效查找
- 线程优化：合理划分线程优先级，避免核心任务阻塞
- 内存优化：对象池复用减少内存分配开销，智能指针避免内存泄漏
- IO优化：异步日志写入，批量数据存储，减少磁盘IO次数

### 8.3 性能测试方案
- 单元测试：对核心算法（大单检测、缓存）进行性能基准测试
- 集成测试：模拟100只股票同时推送数据，测试并发处理能力
- 压力测试：持续72小时高负载运行，监控内存泄漏与性能衰减
- 真实环境测试：接入Futu API测试环境，验证实时性与准确性

## 九、扩展性设计

### 9.1 模块扩展
- 数据源扩展：预留多数据源接口，可新增其他券商API（如同花顺、东方财富）
- 算法扩展：通过IBigOrderDetector接口，支持插件化替换检测算法
- 存储扩展：预留数据库接口（MySQL/SQLite），可替换本地文件存储
- 界面扩展：支持自定义面板添加，通过插件机制扩展界面功能

### 9.2 功能扩展
- 多市场支持：当前支持港股，可扩展至A股、美股（适配市场规则）
- 历史数据回放：新增历史数据导入与回放功能，用于算法测试
- 数据分析增强：新增大单趋势分析、板块联动分析等功能
- 多终端同步：预留云同步接口，支持多设备配置与数据同步

### 9.3 扩展实现原则
- 保持核心架构不变，扩展功能通过接口实现，不修改原有代码
- 扩展模块独立编译，支持按需加载（插件化）
- 扩展功能需提供配置开关，不影响核心功能使用

## 十、测试设计

### 10.1 单元测试
- 测试范围：核心类、核心算法、工具函数
- 测试重点：
  - QOrderProcessor：大单检测算法准确性、异常数据处理
  - QBigOrderManager：线程安全、去重逻辑、数据一致性
  - QCacheManager：缓存命中率、过期清理逻辑
  - OrderBookParser：数据解析正确性、格式兼容性
- 测试工具：Qt Test框架
- 测试覆盖率目标：核心代码≥80%

### 10.2 集成测试
- 测试范围：模块间接口、数据流程、异常处理
- 测试重点：
  - 数据流程完整性（API→解析→检测→展示）
  - 模块间信号槽通信可靠性
  - 多线程协作稳定性
  - 异常场景恢复能力（如网络中断、数据异常）
- 测试方法：黑盒测试+灰盒测试结合

### 10.3 系统测试
- 测试范围：完整功能、性能、兼容性、易用性
- 测试重点：
  - 功能完整性：所有配置项、操作流程是否正常
  - 性能指标：响应时间、并发处理能力、资源占用
  - 兼容性：Windows 10/11不同版本、不同分辨率
  - 易用性：操作路径是否简洁、提示是否明确
  - 稳定性：72小时持续运行无故障
- 测试环境：真实Windows环境+Futu API测试环境

### 10.4 验收测试
- 测试依据：软件需求规格说明书
- 测试人员：产品经理、最终用户代表
- 测试内容：核心功能验证、性能指标验证、兼容性验证
- 验收标准：功能无重大缺陷、性能指标达标、用户操作流畅

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**设计说明**: 本设计说明书基于QTradeProgram-大单检测程序V1.0版本的实际功能与技术实现，详细描述了软件的架构设计、模块划分、核心算法、数据流程等关键内容，确保文档与实际软件高度一致。文档既满足软件著作权登记的审查要求，也可为后续开发、测试、维护提供明确的技术指导。

**最后更新**: 2025年11月12日
**软件版本**: V1.0