zoukankan      html  css  js  c++  java

  • 异步任务神器 Celery－入门

    一、Celery入门介绍

    　　在程序的运行过程中，我们经常会碰到一些耗时耗资源的操作，为了避免它们阻塞主程序的运行，我们经常会采用多线程或异步任务。比如，在 Web 开发中，对新用户的注册，我们通常会给他发一封激活邮件，而发邮件是个 IO 阻塞式任务，如果直接把它放到应用当中，就需要等邮件发出去之后才能进行下一步操作，此时用户只能等待再等待。更好的方式是在业务逻辑中触发一个发邮件的异步任务，而主程序可以继续往下运行。

    Celery 是一个强大的分布式任务队列，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）。它的架构组成如下图：

    可以看到，Celery 主要包含以下几个模块：

    • 任务模块 Task

      包含异步任务和定时任务。其中，异步任务通常在业务逻辑中被触发并发往任务队列，而定时任务由 Celery Beat 进程周期性地将任务发往任务队列。

    • 消息中间件 Broker

      Broker，即为任务调度队列，接收任务生产者发来的消息（即任务），将任务存入队列。Celery 本身不提供队列服务，官方推荐使用 RabbitMQ 和 Redis 等。

    • 任务执行单元 Worker

      Worker 是执行任务的处理单元，它实时监控消息队列，获取队列中调度的任务，并执行它。

    • 任务结果存储 Backend

      Backend 用于存储任务的执行结果，以供查询。同消息中间件一样，存储也可使用 RabbitMQ, Redis 和 MongoDB 等。

    二、异步任务Celery快速入门

    使用 Celery 实现异步任务主要包含三个步骤：

    1. 创建一个 Celery 实例
    2. 启动 Celery Worker
    3. 应用程序调用异步任务

    1、安装Celery

    为了简单起见，对于 Broker 和 Backend，这里都使用 redis。在运行下面的例子之前，请确保 redis 已正确安装，并开启 redis 服务，当然，celery 也是要安装的。可以使用下面的命令来安装 celery 及相关依赖：

    $ pip install 'celery[redis]'

    2、创建 Celery 实例

    将下面的代码保存为文件 tasks.py：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    import time
    from celery import Celery
     
    broker = 'redis://127.0.0.1:6379'
    backend = 'redis://127.0.0.1:6379/0'
     
    app = Celery('my_task', broker=broker, backend=backend)
     
    @app.task
    def add(x, y):
    time.sleep(5) # 模拟耗时操作
    return x + y

    上面的代码做了几件事：

    • 创建了一个 Celery 实例 app，名称为 my_task；
    • 指定消息中间件用 redis，URL 为 redis://127.0.0.1:6379；
    • 指定存储用 redis，URL 为 redis://127.0.0.1:6379/0；
    • 创建了一个 Celery 任务 add，当函数被 @app.task 装饰后，就成为可被 Celery 调度的任务；

    3、启动 Celery Worker

    在当前目录，使用如下方式启动 Celery Worker：

    1
    $ celery worker -A tasks.app --loglevel=info

    其中：

    • 参数 -A 指定了 Celery 实例的位置，本例是在 tasks.py 中，Celery 会自动在该文件中寻找 Celery 对象实例，当然，我们也可以自己指定，在本例，使用 -A tasks.app；
    • 参数 --loglevel 指定了日志级别，默认为 warning，也可以使用 -l info 来表示；

    在生产环境中，我们通常会使用 Supervisor 来控制 Celery Worker 进程，这篇博客，不介绍Supervisor，其实也简单，是一个控制进程的工具，还有可视化界面，之后会写一篇博客来介绍Celery实战，并用上Supervisor。

    启动成功后，控制台会显示如下输出：

    4、调用任务

    现在，我们可以在应用程序中使用 delay() 或 apply_async() 方法来调用任务。

    在当前目录打开 Python 控制台，输入以下代码：

    1
    2
    3
    >>> from tasks import add
    >>> add.delay(2, 8)
    <AsyncResult: 2272ddce-8be5-493f-b5ff-35a0d9fe600f>

    在上面，我们从 tasks.py 文件中导入了 add 任务对象，然后使用 delay() 方法将任务发送到消息中间件（Broker），Celery Worker 进程监控到该任务后，就会进行执行。我们将窗口切换到 Worker 的启动窗口，会看到多了两条日志：

    1
    2
    [2016-12-10 12:00:50,376: INFO/MainProcess] Received task: tasks.add[2272ddce-8be5-493f-b5ff-35a0d9fe600f]
    [2016-12-10 12:00:55,385: INFO/PoolWorker-4] Task tasks.add[2272ddce-8be5-493f-b5ff-35a0d9fe600f] succeeded in 5.00642602402s: 10

    这说明任务已经被调度并执行成功。

    另外，我们如果想获取执行后的结果，可以这样做：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    >>> result = add.delay(2, 6)
    >>> result.ready() # 使用 ready() 判断任务是否执行完毕
    False
    >>> result.ready()
    False
    >>> result.ready()
    True
    >>> result.get() # 使用 get() 获取任务结果
    8

    在上面，我们是在 Python 的环境中调用任务。事实上，我们通常在应用程序中调用任务。比如，将下面的代码保存为 client.py:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    from tasks import add
     
    # 异步任务
    add.delay(2, 8)
     
    print 'hello world'

    运行命令 $ python client.py，可以看到，虽然任务函数 add 需要等待 5 秒才返回执行结果，但由于它是一个异步任务，不会阻塞当前的主程序，因此主程序并不会等待5秒再往下执行 print 语句，打印出结果。

    三、使用配置

    在上面的例子中，我们直接把 Broker 和 Backend 的配置写在了程序当中，更好的做法是将配置项统一写入到一个配置文件中，通常我们将该文件命名为 celeryconfig.py。Celery 的配置比较多，可以在官方文档查询每个配置项的含义。

    下面，我们再看一个例子。项目结构如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    celery_demo # 项目根目录
    ├── celery_app # 存放 celery 相关文件
    │   ├── __init__.py
    │   ├── celeryconfig.py # 配置文件
    │   ├── task1.py # 任务文件 1
    │   └── task2.py # 任务文件 2
    └── client.py # 应用程序

    __init__.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    from celery import Celery
     
    app = Celery('demo') # 创建 Celery 实例
    app.config_from_object('celery_app.celeryconfig') # 通过 Celery 实例加载配置模块

    celeryconfig.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    BROKER_URL = 'redis://127.0.0.1:6379' # 指定 Broker
    CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://127.0.0.1:6379/0' # 指定 Backend
     
    CELERY_TIMEZONE='Asia/Shanghai' # 指定时区，默认是 UTC
    # CELERY_TIMEZONE='UTC'
     
    CELERY_IMPORTS = ( # 指定导入的任务模块
    'celery_app.task1',
    'celery_app.task2'
    )

    task1.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    import time
    from celery_app import app
     
    @app.task
    def add(x, y):
    time.sleep(2)
    return x + y

    task2.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    import time
    from celery_app import app
     
    @app.task
    def multiply(x, y):
    time.sleep(2)
    return x * y

    client.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    from celery_app import task1
    from celery_app import task2
     
    task1.add.apply_async(args=[2, 8]) # 也可用 task1.add.delay(2, 8)
    task2.multiply.apply_async(args=[3, 7]) # 也可用 task2.multiply.delay(3, 7)
     
    print 'hello world'

    现在，让我们启动 Celery Worker 进程，在项目的根目录下执行下面命令：

    1
    celery_demo $ celery -A celery_app worker --loglevel=info

    接着，运行 $ python client.py，它会发送两个异步任务到 Broker，在 Worker 的窗口我们可以看到如下输出：

    1
    2
    3
    4
    [2016-12-10 13:51:58,939: INFO/MainProcess] Received task: celery_app.task1.add[9ccffad0-aca4-4875-84ce-0ccfce5a83aa]
    [2016-12-10 13:51:58,941: INFO/MainProcess] Received task: celery_app.task2.multiply[64b1f889-c892-4333-bd1d-ac667e677a8a]
    [2016-12-10 13:52:00,948: INFO/PoolWorker-3] Task celery_app.task1.add[9ccffad0-aca4-4875-84ce-0ccfce5a83aa] succeeded in 2.00600231002s: 10
    [2016-12-10 13:52:00,949: INFO/PoolWorker-4] Task celery_app.task2.multiply[64b1f889-c892-4333-bd1d-ac667e677a8a] succeeded in 2.00601326401s: 21

    delay 和 apply_async

    在前面的例子中，我们使用 delay() 或 apply_async() 方法来调用任务。事实上，delay方法封装了 apply_async，如下：

    1
    2
    3
    def delay(self, *partial_args, **partial_kwargs):
    """Shortcut to :meth:`apply_async` using star arguments."""
    return self.apply_async(partial_args, partial_kwargs)

    也就是说，delay 是使用 apply_async 的快捷方式。apply_async 支持更多的参数，它的一般形式如下：

    1
    apply_async(args=(), kwargs={}, route_name=None, **options)

    apply_async 常用的参数如下：

    • countdown：指定多少秒后执行任务
    1
    task1.apply_async(args=(2, 3), countdown=5) # 5 秒后执行任务
    • eta (estimated time of arrival)：指定任务被调度的具体时间，参数类型是 datetime
    1
    2
    3
    4
    from datetime import datetime, timedelta
     
    # 当前 UTC 时间再加 10 秒后执行任务
    task1.multiply.apply_async(args=[3, 7], eta=datetime.utcnow() + timedelta(seconds=10))
    • expires：任务过期时间，参数类型可以是 int，也可以是 datetime
    1
    task1.multiply.apply_async(args=[3, 7], expires=10) # 10 秒后过期

    更多的参数列表可以在官方文档中查看。

    四、定时任务

    Celery 除了可以执行异步任务，也支持执行周期性任务（Periodic Tasks），或者说定时任务。Celery Beat 进程通过读取配置文件的内容，周期性地将定时任务发往任务队列。

    让我们看看例子，项目结构如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    celery_demo # 项目根目录
    ├── celery_app # 存放 celery 相关文件
       ├── __init__.py
       ├── celeryconfig.py # 配置文件
       ├── task1.py # 任务文件
       └── task2.py # 任务文件

    __init__.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    from celery import Celery
     
    app = Celery('demo')
    app.config_from_object('celery_app.celeryconfig')

    celeryconfig.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    from datetime import timedelta
    from celery.schedules import crontab
     
    # Broker and Backend
    BROKER_URL = 'redis://127.0.0.1:6379'
    CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://127.0.0.1:6379/0'
     
    # Timezone
    CELERY_TIMEZONE='Asia/Shanghai' # 指定时区，不指定默认为 'UTC'
    # CELERY_TIMEZONE='UTC'
     
    # import
    CELERY_IMPORTS = (
    'celery_app.task1',
    'celery_app.task2'
    )
     
    # schedules
    CELERYBEAT_SCHEDULE = {
    'add-every-30-seconds': {
    'task': 'celery_app.task1.add',
    'schedule': timedelta(seconds=30), # 每 30 秒执行一次
    'args': (5, 8) # 任务函数参数
    },
    'multiply-at-some-time': {
    'task': 'celery_app.task2.multiply',
    'schedule': crontab(hour=9, minute=50), # 每天早上 9 点 50 分执行一次
    'args': (3, 7) # 任务函数参数
    }
    }

    task1.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    import time
    from celery_app import app
     
    @app.task
    def add(x, y):
    time.sleep(2)
    return x + y

    task2.py 代码如下：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    import time
    from celery_app import app
     
    @app.task
    def multiply(x, y):
    time.sleep(2)
    return x * y

    现在，让我们启动 Celery Worker 进程，在项目的根目录下执行下面命令：

    1
    celery_demo $ celery -A celery_app worker --loglevel=info

    接着，启动 Celery Beat 进程，定时将任务发送到 Broker，在项目根目录下执行下面命令：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    celery_demo $ celery beat -A celery_app
    celery beat v4.0.1 (latentcall) is starting.
    __ - ... __ - _
    LocalTime -> 2016-12-11 09:48:16
    Configuration ->
    . broker -> redis://127.0.0.1:6379//
    . loader -> celery.loaders.app.AppLoader
    . scheduler -> celery.beat.PersistentScheduler
    . db -> celerybeat-schedule
    . logfile -> [stderr]@%WARNING
    . maxinterval -> 5.00 minutes (300s)

    之后，在 Worker 窗口我们可以看到，任务 task1 每 30 秒执行一次，而 task2 每天早上 9 点 50 分执行一次。

    在上面，我们用两个命令启动了 Worker 进程和 Beat 进程，我们也可以将它们放在一个命令中：

    1
    $ celery -B -A celery_app worker --loglevel=info

    Celery 周期性任务也有多个配置项，可参考官方文档。
  • 相关阅读:
    数据建模学习笔记-1-《高质量数据库建模 1-重大意义》
    sqoop中，如果数据中本身有换行符，会导致数据错位
    telnet时显示：允许更多到 telnet 服务器的连接。请稍候再试
    Eclipse首字母快捷设置
    error: bad symbolic reference. A signature in HiveContext.class refers to term hive
    在IT的路上，我在成长
    uglifyjs-webpack-plugin 插件，drop_console 默认为 false（不清除 console 语句），drop_debugger 默认为 true（清除 debugger 语句）
    读《精通正则表达式（第三版）》笔记
    vue cli 3.x 设置4个空格缩进
    正则表达式 学习资料
  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/0zcl/p/9163945.html
Copyright © 2011-2022 走看看