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celery分布式任务队列
一. celery 简介
Celery 是一个专注于实时处理和任务调度的分布式任务队列, 同时提供操作和维护分布式系统所需的工具… 所谓任务就是消息, 消息中的有效载荷中包含要执行任务需要的全部数据.
Celery 是一个分布式队列的管理工具, 可以用 Celery 提供的接口快速实现并管理一个分布式的任务队列.
Celery 本身不是任务队列, 是管理分布式任务队列的工具. 它封装了操作常见任务队列的各种操作, 我们使用它可以快速进行任务队列的使用与管理.
Celery 特性 :
方便查看定时任务的执行情况, 如 是否成功, 当前状态, 执行任务花费的时间等.
使用功能齐备的管理后台或命令行添加,更新,删除任务.
方便把任务和配置管理相关联.
可选 多进程, Eventlet 和 Gevent 三种模型并发执行.
提供错误处理机制.
提供多种任务原语, 方便实现任务分组,拆分,和调用链.
支持多种消息代理和存储后端.
Celery 是语言无关的.它提供了python 等常见语言的接口支持.
二. celery 组件
1. Celery 扮演生产者和消费者的角色,
Celery Beat : 任务调度器. 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.
Celery Worker : 执行任务的消费者, 通常会在多台服务器运行多个消费者, 提高运行效率.
Broker : 消息代理, 队列本身. 也称为消息中间件. 接受任务生产者发送过来的任务消息, 存进队列再按序分发给任务消费方(通常是消息队列或者数据库).
Producer : 任务生产者. 调用 Celery API , 函数或者装饰器, 而产生任务并交给任务队列处理的都是任务生产者.
Result Backend : 任务处理完成之后保存状态信息和结果, 以供查询.
Celery架构图
2. 产生任务的方式 :
1.发布者发布任务(WEB 应用)
2.任务调度按期发布任务(定时任务)
3. celery 依赖三个库: 这三个库, 都由 Celery 的开发者开发和维护.
billiard : 基于 Python2.7 的 multisuprocessing 而改进的库, 主要用来提高性能和稳定性.
librabbitmp : C 语言实现的 Python 客户端,
kombu : Celery 自带的用来收发消息的库, 提供了符合 Python 语言习惯的, 使用 AMQP 协议的高级借口.
三. 选择消息代理
使用于生产环境的消息代理有 RabbitMQ 和 Redis, 官方推荐 RabbitMQ.
四. Celery 序列化
在客户端和消费者之间传输数据需要 序列化和反序列化. Celery 支出的序列化方案如下所示:
五. 安装,配置与简单示例
Celery 配置参数汇总
代码示例 :
# 安装$ pip install celery, redis, msgpack
# 配置文件 celeryconfig.py
CELERY_BROKER_URL = ‘redis://localhost:6379/1’
CELERY_RESULT_BACKEND = ‘redis://localhost:6379/0’
CELERY_TASK_SERIALIZER = ‘json’
CELERY_RESULT_SERIALIZER = ‘json’
CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES = 60 * 60 * 24
# 任务过期时间 CELERY_ACCEPT_CONTENT = [“json”]
# 指定任务接受的内容类型.
# 初始化文件 celery.py
from future import absolute_import
from celery import Celery
app = Celery(‘proj’, include=[“proj.tasks”])
app.config_from_object(“proj.celeryconfig”)
if name == “main”:
app.start()
# 任务文件 tasks.py
from future import absolute_import
from proj.celery import app
@app.task def add(x, y):
return x + y # 启动消费者
$ celery -A proj worker -l info
# 在终端中测试 > from proj.tasks import add
> r = add.delay(2,4)
> r.result 6
> r.status u"SUCCESS"
> r.successful() True
> r.ready()
# 返回布尔值, 任务执行完成, 返回 True, 否则返回 False. > r.wait()
# 等待任务完成, 返回任务执行结果. > r.get()
# 获取任务执行结果 > r.result
# 任务执行结果. > r.state
# PENDING, START, SUCCESS > r.status
# PENDING, START, SUCCESS
# 使用 AsyncResult 方式获取执行结果.
# AsyncResult 主要用来存储任务执行信息与执行结果(类似 js 中的 Promise 对象), > from celery.result import AsyncResult > AsyncResult(task_id).get() 4
说明:以上代码为原博客中内容，实测的话结合flask，redis 存在版本问题。后续博客处理
六. 调用任务的方法 :
1. delay
task.delay(args1, args2, kwargs=value_1, kwargs2=value_2)
2. apply_async
delay 实际上是 apply_async 的别名, 还可以使用如下方法调用, 但是 apply_async 支持更多的参数:
task.apply_async(args=[arg1, arg2], kwargs={key:value, key:value})
支持的参数 :
countdown : 等待一段时间再执行.
add.apply_async((2,3), countdown=5)
eta : 定义任务的开始时间.
add.apply_async((2,3), eta=now+tiedelta(second=10))
expires : 设置超时时间.
add.apply_async((2,3), expires=60)
retry : 定时如果任务失败后, 是否重试.
add.apply_async((2,3), retry=False)
retry_policy : 重试策略.
max_retries : 最大重试次数, 默认为 3 次.
interval_start : 重试等待的时间间隔秒数, 默认为 0 , 表示直接重试不等待.
interval_step : 每次重试让重试间隔增加的秒数, 可以是数字或浮点数, 默认为 0.2
interval_max : 重试间隔最大的秒数, 即 通过 interval_step 增大到多少秒之后, 就不在增加了, 可以是数字或者浮点数, 默认为 0.2 .
自定义发布者,交换机,路由键, 队列, 优先级,序列方案和压缩方法:
task.apply_async((2,2), compression=‘zlib’, serialize=‘json’, queue=‘priority.high’, routing_key=‘web.add’, priority=0, exchange=‘web_exchange’)
七. 指定队列 :
Celery 默认使用名为 celery 的队列 (可以通过 CELERY_DEFAULT_QUEUE 修改) 来存放任务. 我们可以使用 优先级不同的队列 来确保高优先级的任务优先执行.
# 定义任务队列.
Queue(‘default’, routing_key=“task.#”),
# 路由键 以 “task.” 开头的消息都进入 default 队列.
Queue(‘web_tasks’, routing_key=“web.#”)
# 路由键 以 “web.” 开头的消息都进入 web_tasks 队列.)
CELERY_DEFAULT_EXCHANGE = ‘tasks’
# 默认的交换机名字为
tasksCELERY_DEFAULT_EXCHANGE_KEY = ‘topic’
# 默认的交换机类型为
topicCELERY_DEFAULT_ROUTING_KEY = ‘task.default’
# 默认的路由键是 task.default , 这个路由键符合上面的 default 队列.
CELERY_ROUTES = { ‘proj.tasks.add’: { ‘queue’: ‘web_tasks’, ‘routing_key’: ‘web.add’, }}
# 使用指定队列的方式启动消费者进程.$ celery -A proj worker -Q web_tasks -l info
# 该 worker 只会执行 web_tasks 中任务, 我们可以合理安排消费者数量, 让 web_tasks 中任务的优先级更高.
这段没试过
阅后即焚模式(transient):
from kombu import QueueQueue(‘transient’, routing_key=‘transient’, delivery_mode=1)
八. 使用任务调度
使用 Beat 进程自动生成任务.
# 修改配置文件,
# 下面的任务指定 tasks.add 任务 每 10s 跑一次, 任务参数为 (16,16).
from datetime import timedelta
CELERYBEAT_SCHEDULE = { ‘add’: {
‘task’: ‘proj.tasks.add’,
‘schedule’: timedelta(seconds=10),
‘args’: (16, 16) }}
# crontab 风格
from celery.schedules import crontab
CELERYBEAT_SCHEDULE = { “add”: {
“task”: “tasks.add”,
“schedule”: crontab(hour="*/3", minute=12),
“args”: (16, 16), } }
# 启动 Beat 程序$ celery beat -A proj
# 之后启动 worker 进程.$ celery -A proj worker -l info 或者$ celery -B -A proj worker -l info
使用自定义调度类还可以实现动态添加任务. 使用 Django 可以通过 Django-celery 实现在管理后台创建,删除,更新任务, 是因为他使用了自定义的 调度类 djcelery.schedulers.DatabaseScheduler .
九. 任务绑定, 记录日志, 重试
# 修改 tasks.py 文件.
from celery.utils.log import get_task_loggerlogger = get_task_logger(name)
@app.task(bind=True)def div(self, x, y):
logger.info(('Executing task id {0.id},
args: {0.args!r}’ ’
kwargs: {0.kwargs!r}’).format(self.request))
try:
result = x/y
except ZeroDivisionError as e:
raise self.retry(exc=e, countdown=5, max_retries=3)
# 发生 ZeroDivisionError 错误时, 每 5s 重试一次, 最多重试 3 次.
return result
当使用 bind=True 参数之后, 函数的参数发生变化, 多出了参数 self, 这这相当于把 div 编程了一个已绑定的方法, 通过 self 可以获得任务的上下文.
日志输出目前未处理,实际问题需要后面处理，由于是与flask整合。所以需要看怎么管理日志
十. 信号系统 :
信号可以帮助我们了解任务执行情况, 分析任务运行的瓶颈. Celery 支持 7 种信号类型.
1.任务信号
before_task_publish : 任务发布前
after_task_publish : 任务发布后
task_prerun : 任务执行前
task_postrun : 任务执行后
task_retry : 任务重试时
task_success : 任务成功时
task_failure : 任务失败时
task_revoked : 任务被撤销或终止时
2.应用信号
3.Worker 信号
4.Beat 信号
5.Eventlet 信号
6.日志信号
7.命令信号
代码示例 :
# 在执行任务 add 之后, 打印一些信息.
@after_task_publish
def task_send_handler(sender=None, body=None, **kwargs):
print 'after_task_publish: task_id: {body[id]};
sender: {sender}’.format(body=body, sender=sender)
十一. 子任务与工作流:(这块比较重要)
可以把任务 通过签名的方法传给其他任务, 成为一个子任务.
from celery import signaturetask = signature(‘task.add’, args=(2,2), countdown=10) tasktask.add(2,2)
# 通过签名生成任务task.apply_async()
还可以通过如下方式生成子任务 :
from proj.task import addtask = add.subtask((2,2), countdown=10)# 快捷方式 add.s((2,2), countdown-10) task.apply_async()
自任务实现片函数的方式非常有用, 这种方式可以让任务在传递过程中财传入参数.
partial = add.s(2)partial.apply_async((4,))
子任务支持如下 5 种原语,实现工作流. 原语表示由若干指令组成的, 用于完成一定功能的过程
1.chain : 调用连, 前面的执行结果, 作为参数传给后面的任务, 直到全部完成, 类似管道.
from celery import chainres = chain(add.s(2,2), add.s(4), add.s(8))()res.get() 管道式: (add.s(2,2) | add.s(4) | add.s(8))().get()
2.group : 一次创建多个(一组)任务.
from celery import group res = group(add.s(i,i)foriinrange(10))()res.get()
3.chord : 等待任务全部完成时添加一个回调任务.
res = chord((add.s(i,i)foriinrange(10)), add.s([‘a’]))()res.get()# 执行完前面的循环, 把结果拼成一个列表之后, 再对这个列表 添加 ‘a’.[0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,u’a’]
4.map/starmap : 每个参数都作为任务的参数执行一遍, map 的参数只有一个, starmap 支持多个参数.
add.starmap(zip(range(10), range(10))) 相当于: @app.taskdef temp():return[add(i,i)foriinrange(10)]
5.chunks : 将任务分块.
res = add.chunks(zip(range(50), range(50)),10)()res.get()
在生成任务的时候, 应该充分利用 group/chain/chunks 这些原语.
十二. 其他
关闭不想要的功能 :
@app.task(ignore_result=True) # 关闭任务执行结果.def func(): pass CELERY_DISABLE_RATE_LIMITS=True # 关闭限速.
根据任务状态执行不同操作 :
# tasks.py
class MyTask(Task):
def on_success(self, retval, task_id, args, kwargs):
print ‘task done: {0}’.format(retval)
return super(MyTask, self).on_success(retval, task_id, args, kwargs)
def on_failure(self, exc, task_id, args, kwargs, einfo):
print ‘task fail, reason: {0}’.format(exc)
return super(MyTask, self).on_failure(exc, task_id, args, kwargs, einfo)
# 正确函数, 执行
MyTask.on_success() :
@app.task(base=MyTask)
def add(x, y):
return x + y # 错误函数, 执行 MyTask.on_failure() :
@app.task #普通函数装饰为
celery taskdef add(x, y):
raise KeyError return x + y
十三. Celery 管理命令
任务状态回调 :
普通启动命令 :
$ celery -A proj worker -l info