Django Channels的Group消息队列 celery消息队列

一、什么是Celery

1.1、celery是什么

Celery是一个简单、灵活且可靠的，处理大量消息的分布式系统，专注于实时处理的异步任务队列，同时也支持任务调度。

Celery的架构由三部分组成，消息中间件（message broker），任务执行单元（worker）和任务执行结果存储（task result store）组成。

消息中间件

Celery本身不提供消息服务，但是可以方便的和第三方提供的消息中间件集成。包括，RabbitMQ, Redis等等

任务执行单元

Worker是Celery提供的任务执行的单元，worker并发的运行在分布式的系统节点中。

任务结果存储

Task result store用来存储Worker执行的任务的结果，Celery支持以不同方式存储任务的结果，包括AMQP, redis等

另外， Celery还支持不同的并发和序列化的手段

• 并发：Prefork, Eventlet, gevent, threads/single threaded
• 序列化：pickle, json, yaml, msgpack. zlib, bzip2 compression， Cryptographic message signing 等等

1.2、使用场景

celery是一个强大的 分布式任务队列的异步处理框架，它可以让任务的执行完全脱离主程序，甚至可以被分配到其他主机上运行。我们通常使用它来实现异步任务（async task）和定时任务（crontab)。

异步任务：将耗时操作任务提交给Celery去异步执行，比如发送短信/邮件、消息推送、音视频处理等等

定时任务：定时执行某件事情，比如每天数据统计

1.3、Celery具有以下优点

Simple(简单)
Celery 使用和维护都非常简单，并且不需要配置文件。

Highly Available（高可用）
woker和client会在网络连接丢失或者失败时，自动进行重试。并且有的brokers 也支持“双主”或者“主／从”的方式实现高可用。

Fast（快速）
单个的Celery进程每分钟可以处理百万级的任务，并且只需要毫秒级的往返延迟（使用 RabbitMQ, librabbitmq, 和优化设置时）

Flexible（灵活）
Celery几乎每个部分都可以扩展使用，自定义池实现、序列化、压缩方案、日志记录、调度器、消费者、生产者、broker传输等等。

 1.4、Celery安装

你可以安装Celery通过Python包管理平台（PyPI）或者源码安装
使用pip安装:

pip install Celery

或着：

sudo easy_install Celery

 

二、Celery执行异步任务

2.1、基本使用

创建项目celerypro

创建异步任务执行文件celery_task(相当于是消费者)

安装环境
python3.9.5
pip install Celery==5.2.6
pip install redis==4.3.1  # 如果我们要使用redis作为消息中间件，则需要安装redis模块
pip install eventlet==0.33.1

import celery
import time

backend = 'redis://127.0.0.1:6379/1'
broker = 'redis://127.0.0.1:6379/2'
cel = celery.Celery('test', backend=backend, broker=broker)


@cel.task
def send_email(name):
    """
    我们这个函数就是任务执行单元(worker)
    在cel装饰器中，指定了消息中间件(broker)为redis的2库
    在cel装饰器中，指定了任务结果存储(result)为redis的1库
    """
    print("向%s发送邮件..." % name)
    time.sleep(5)
    print("向%s发送邮件完成" % name)
    return "ok"

命令行启动celery监听消息队列：
celery -A celery_task worker -l info -P eventlet

启动后可以看下redis的broker

 

创建执行任务文件,produce_task.py(相当于是生产者)

from celery_task import send_email

# 使用 celery 提供的 delay 方法启动异步任务
result = send_email.delay("发送邮件啦！")
print(result.id)

result2 = send_email.delay("我再发！")
print(result2.id)

右键点击运行produce_task.py，我们立刻能看到返回的任务id

 再看celery任务那边，可以看到也是立刻先打印发送邮件的提示，五秒后，两个任务差不多同时打印发送邮件完成

 此时也可以看看redis任务结果保存的result

 

当我们想使用这个异步任务的结果时：
创建py文件：result.py，查看任务执行结果

from celery.result import AsyncResult
from celery_task import cel

# 使用celery提供的AsyncResult，根据任务id获取结果
async_result = AsyncResult(id="70652522-17bc-4d87-b829-0c24603f783a", app=cel)

if async_result.successful():  # 任务执行成功
    result = async_result.get()
    print("任务执行成功,结果是：%s" % result)
    # result.forget() # 将结果删除
elif async_result.failed():  # 任务执行失败
    print('执行失败')
elif async_result.status == 'PENDING':  # 任务等待被执行
    print('任务等待被执行')
elif async_result.status == 'RETRY':  # 任务重试
    print('任务异常后正在重试')
elif async_result.status == 'STARTED':  # 任务正在执行
    print('任务已经开始被执行')

 

2.1、多任务结构

celery.py:

"""创建celery及其相关的参数"""
from celery import Celery

cel = Celery('celery_demo',
             broker='redis://127.0.0.1:6379/1',
             backend='redis://127.0.0.1:6379/2',
             # 包含以下两个任务文件，去相应的py文件中找任务，对多个任务做分类
             # 当celery对象跟worker不在同一个py文件时，用include告诉celery实例去哪里找
             include=['celery_tasks.task01',
                      'celery_tasks.task02'
                      ])

# 时区
cel.conf.timezone = 'Asia/Shanghai'
# 是否使用UTC
cel.conf.enable_utc = False

 

task01.py,task02.py:

# task01
import time
from celery_tasks.celery import cel


@cel.task
def send_email(res):
    print("开始向%s发送邮件" % res)
    time.sleep(5)
    return "完成向%s发送邮件任务" % res


# task02
import time
from celery_tasks.celery import cel


@cel.task
def send_msg(name):
    print("开始向%s发送短信" % name)
    time.sleep(5)
    return "完成向%s发送短信任务" % name

# 启动celery
celery -A celery_tasks worker -l info -P eventlet

 

produce_task.py:

from celery_tasks.task01 import send_email
from celery_tasks.task02 import send_msg

# 立即告知celery去执行test_celery任务，并传入一个参数
result = send_email.delay('小明')
print(result.id)

result = send_msg.delay('小红')
print(result.id)

 

check_result.py:

from celery.result import AsyncResult
from celery_tasks.celery import cel

async_result = AsyncResult(id="fb8cb578-546d-4052-a3c4-ab1477d8fed7", app=cel)

if async_result.successful():
    result = async_result.get()
    print(result)
    # result.forget() # 将结果删除,执行完成，结果不会自动删除
    # async.revoke(terminate=True)  # 无论现在是什么时候，都要终止
    # async.revoke(terminate=False) # 如果任务还没有开始执行呢，那么就可以终止。
elif async_result.failed():
    print('执行失败')
elif async_result.status == 'PENDING':
    print('任务等待中被执行')
elif async_result.status == 'RETRY':
    print('任务异常后正在重试')
elif async_result.status == 'STARTED':
    print('任务已经开始被执行')

步骤总结如下：

1. 代码都编辑完成
2. 开启work：celery -A celery_tasks worker -l info -P eventlet
3. 添加任务（执行produce_task.py)
4. 检查任务执行结果（执行check_result.py）

 

三、Celery执行定时任务

 设定时间让celery执行一个定时任务，使用produce_task.py简单的启动定时任务:

from celery_tasks.task01 import send_email
from datetime import datetime
from datetime import timedelta

# 方式一
local_time = datetime(2022, 5, 27, 22, 22, 00)
utc_time = datetime.utcfromtimestamp(local_time.timestamp())

# 注意：apply_async跟delay都是异步任务函数，起定作用的是 eta 参数
cron_result = send_email.apply_async(args=["彪哥", ], eta=utc_time)  # 需要使用utc时间
print(cron_result.id)

# 方式二
now_time = datetime.now()
utc_time = datetime.utcfromtimestamp(now_time.timestamp())

time_delay = timedelta(seconds=10)
task_time = utc_time + time_delay

# 使用apply_async并设定时间
result = send_email.apply_async(args=["牛哥"], eta=task_time)
print(result.id)

此时这么启动的celery:
celery -A celery_tasks worker -l info -P eventlet

执行produce_task.py之后，只会执行一次你定义的定时任务。

 

多任务结构中celery.py修改如下:

"""创建celery及其相关的参数"""
from celery import Celery
from celery.schedules import crontab
from datetime import timedelta

cel = Celery('celery_demo',
             broker='redis://127.0.0.1:6379/1',
             backend='redis://127.0.0.1:6379/2',
             # 包含以下两个任务文件，去相应的py文件中找任务，对多个任务做分类
             # 当celery对象跟worker不在同一个py文件时，用include告诉celery实例去哪里找
             include=['celery_tasks.task01',
                      'celery_tasks.task02'
                      ])

# 时区
cel.conf.timezone = 'Asia/Shanghai'
# 是否使用UTC
cel.conf.enable_utc = False

# 通过beat_schedule设置定时任务
# 表示每xx时间向redis插入一个定时任务，即可实现无限循环的定时任务
cel.conf.beat_schedule = {
    # 定时任务名称，可随意起
    'add-every-10-seconds': {
        # 执行tasks1下的test_celery函数
        'task': 'celery_tasks.task01.send_email',
        # 每隔10秒执行一次
        # 'schedule': 1.0,
        # 'schedule': crontab(minute="*/1"),
        'schedule': timedelta(seconds=10),
        # 传递参数
        'args': ('RNG',)
    },
    # 'add-every-12-seconds': {
    #     'task': 'celery_tasks.task01.send_email',
    #     每年4月11号，8点42分执行
    #     'schedule': crontab(minute=42, hour=8, day_of_month=11, month_of_year=4),
    #     'args': ('IG',)
    # },
}

直接在produce_task.py定义定时任务并执行，相当于向消息队列broker添加一次定时任务，
下面我们可以使用celery beat命令启动定时任务，相当于每隔一段时间向消息队列broker添加定时任务

1.启动 Beat 程序: 
Celery Beat进程会读取配置文件的内容，周期性的将配置中到期需要执行的任务发送给任务队列：
# 3.x版本的写法：celery beat -A celery_tasks -l info
celery -A celery_tasks beat -l info  



2.celery beat启动之后，我们再启动 celery worker 进程：
# 3.x版本的写法：celery worker -A celery_tasks -l info -P eventlet
celery -A celery_tasks worker -l info -P eventlet

 

四、Django中使用celery

 Django==1.11.17 python==3.9.5，项目根目录创建celery包，目录结构如下：

 

配置文件mycelery/config.py

broker_url = 'redis://127.0.0.1:6379/15'
result_backend = 'redis://127.0.0.1:6379/14'

 

任务文件mycelery/email/tasks.py和mycelery/sms/tasks.py

# email/tasks
# celery的任务必须写在tasks.py的文件中，别的文件名称不识别!!!
import time
import logging
from mycelery.main import app

log = logging.getLogger("django")


@app.task  # name表示设置任务的名称，如果不填写，则默认使用函数名做为任务名
def send_email(email_addr):
    """发送邮件"""
    print("向邮箱%s发送邮件成功!" % email_addr)
    time.sleep(5)
    return "send_email OK"


# sms/tasks
# celery的任务必须写在tasks.py的文件中，别的文件名称不识别!!!
import time
import logging
from mycelery.main import app

log = logging.getLogger("django")


@app.task  # name表示设置任务的名称，如果不填写，则默认使用函数名做为任务名
def send_sms(mobile):
    """发送短信"""
    print("向手机号%s发送短信成功!" % mobile)
    time.sleep(5)
    return "send_sms OK"


@app.task  # name表示设置任务的名称，如果不填写，则默认使用函数名做为任务名
def send_sms2(mobile):
    print("向手机号%s发送短信成功!" % mobile)
    time.sleep(5)
    return "send_sms2 OK"

 

main.py主程序中对django的配置文件进行加载

# 主程序
import os
from celery import Celery

# 创建celery实例对象,此时不在这里定义backend跟broker，解耦出来
app = Celery("mycelery")

# 把celery和django进行组合，识别和加载django的配置文件
os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'celeryPros.settings.dev')

# 通过app对象加载配置
app.config_from_object("mycelery.config")

# 加载任务
# 参数必须必须是一个列表，里面的每一个任务都是任务的路径名称
# app.autodiscover_tasks(["任务1","任务2"]),写到目录即可，会自动去目录下找tasks.py
app.autodiscover_tasks(["mycelery.sms", "mycelery.email"])  # 因此名称必须为tasks

 

最后启动worker监听

启动Celery的命令
强烈建议切换目录到mycelery根目录下启动,在命令行cmd下执行
celery -A mycelery.main worker -l info -P eventlet

 

Django视图调用：

from datetime import timedelta
from datetime import datetime
from django.shortcuts import HttpResponse
from django.views import View
from mycelery.sms.tasks import send_sms, send_sms2
from mycelery.email.tasks import send_email


class CeleryTest(View):
    def get(self, request):
        # 异步任务
        send_sms.delay("123")
        send_sms2.delay("456")
        send_email.delay("[e-mail]")

        # 定时任务
        local_time = datetime.now()
        # 默认用utc时间
        utc_time = datetime.utcfromtimestamp(local_time.timestamp())
        time_delay = timedelta(seconds=10)
        task_time = utc_time + time_delay
        result = send_sms.apply_async(["13111", ], eta=task_time)
        print(result.id)

        return HttpResponse('ok')

浏览器只要访问了这个路由视图，就会去执行我们定义的异步任务