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怎麼用Python Celery動態加入定時任務

王林
發布: 2023-05-13 15:43:06
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    一、背景

    在實際工作中會有一些耗時的非同步任務需要使用定時調度,例如發送郵件,拉取數據,執行定時腳本

    透過celery 實現調度主要思想是透過引入中間人redis,啟動worker 進行任務執行 ,celery-beat進行定時任務資料儲存

    二、Celery動態新增定時任務的官方文件

    celery文件:https://docs.celeryproject.org/en/latest/userguide/periodic-tasks.html#beat-custom-schedulers

    celery 自訂排程類別說明: 

    自訂調度器類別可以在命令列中指定(--scheduler參數)

    django-celery-beat文件: https://pypi.org/project/django-celery-beat/

    關於django-celery-beat 外掛程式的說明: 

    此擴充功能可讓您將定期任務計畫儲存在資料庫中,可以從Django 管理介面管理週期性任務,您可以在其中建立、編輯和刪除週期性任務以及它們應該運行的頻率

    三、celery簡單實用

    #3.1 基礎環境配置

    1. 安裝最新版本的Django

    pip3 install django #当前我安装的版本是 3.0.6
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    2. 建立專案

    django-admin startproject typeidea
    django-admin startapp blog
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    3.安裝celery

    pip3 install django-celery
    pip3 install -U Celery 
    pip3 install "celery[librabbitmq,redis,auth,msgpack]" 
    pip3 install django-celery-beat # 用于动态添加定时任务
    pip3 install django-celery-results
    pip3 install redis
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    3.2 測試使用Celery應用程式

    #1. 創建blog目錄、新建task.py

    首先在Django專案中建立一個blog資料夾,並且在blog資料夾下建立tasks.py模組, 如下:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

     tasks.py代碼如下: 

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: UTF-8 -*-
     
    """
    #File: tasks.py
    #Time: 2022/3/30 2:26 下午
    #Author: julius
    """
    from celery import Celery
     
    # 使用redis做为broker
    app = Celery('blog.tasks2',broker='redis://127.0.0.1:6379/0')
     
    # 创建任务函数
    @app.task
    def my_task():
        print('任务正在执行...')
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    Celery第一個參數是給其設定一個名字, 第二參數我們設定一個中間人broker, 在這裡我們使用Redis作為中間人。 my_task函數是我們寫的一個任務函數, 透過加上裝飾器app.task, 將其註冊到broker的佇列中。

    2. 啟動redis、建立worker

    現在我們在建立一個worker, 等待處理佇列中的任務。

    進入專案的根目錄,執行指令: celery -A celery_tasks.tasks worker -l info

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

     3. 呼叫任務

    下面來測試一下功能,建立一個任務,加入任務佇列中,提供worker執行。

    進入python終端, 執行如下程式碼:

    $ python manage.py shell
    >>> from blog.tasks import my_task
    >>> my_task.delay()
    <AsyncResult: 83484dfe-f729-417b-8e51-6c7ae32a1377>
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    呼叫一個任務函數,將會傳回一個AsyncResult對象,這個物件可以用來檢查任務的狀態或是取得任務的回傳值。

    4. 查看結果

    在worker的終端機查看任務執行情況,可以看到已經收到83484dfe-f729-417b-8e51-6c7ae32a1377 任務,並列印了任務執行資訊

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    5. 儲存並檢視任務執行狀態

    把任務執行結果賦值給ret,然後呼叫result () 會產生 DisabledBackend 報錯,可見沒有設定後端儲存的時候並不能儲存任務執行的狀態訊息,下一節我們會講到如何設定backend儲存任務執行結果

    $ python manage.py shell
    >>> from blog.tasks import my_task
    >>> ret=my_task.delay()
    >>> ret.result()
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    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    四、設定backend儲存任務執行結果 

    如果我們想追蹤任務的狀態,Celery需要將結果儲存到某個地方。有幾種保存的方案可選:SQLAlchemy、Django ORM、Memcached、 Redis、RPC (RabbitMQ/AMQP)。

    1. 新增backend參數

    在本例中我們使用Redis作為儲存結果的方案,透過Celery的backend參數來設定任務結果儲存位址。我們將tasks模組修改如下:

    from celery import Celery
     
    # 使用redis作为broker以及backend
    app = Celery(&#39;celery_tasks.tasks&#39;,
                 broker=&#39;redis://127.0.0.1:6379/8&#39;,
                 backend=&#39;redis://127.0.0.1:6379/9&#39;)
     
    # 创建任务函数
    @app.task
    def my_task(a, b):
        print("任务函数正在执行....")
        return a + b
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    給Celery增加了backend參數,指定redis作為結果存儲,並將任務函數修改為兩個參數,並且有返回值。

    2. 呼叫任務/查看任務執行結果

    下面再來執行呼叫一下這個任務看看。

    $ python manage.py shell
    >>> from blog.tasks import my_task
    >>> res=my_task.delay(10,40)
    >>> res.result
    50
    >>> res.failed()
    False
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    再來看看worker的執行情況,如下:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    #可以看到celery任務已經執行成功了。

    但這只是一個開始,下一步要看看如何新增定時的任務。

    四、優化Celery目錄結構

    上面直接將Celery的應用程式建立、配置、tasks任務全部寫在了一個文件,這樣在後面專案越來越大,也是不方便的。下面來拆分一下,並且加入一些常用的參數。

    基本架構如下

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    $ vim typeidea/celery.py (Celery應用程式檔案)

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: UTF-8 -*-
     
    """
    #File: celery.py
    #Time: 2022/3/30 12:25 下午
    #Author: julius
    """
    import os
    from celery import Celery
    from blog import celeryconfig
    project_name=&#39;typeidea&#39;
    # set the default django setting module for the &#39;celery&#39; program
    os.environ.setdefault(&#39;DJANGO_SETTINGS_MODULE&#39;,&#39;typeidea.settings&#39;)
    app = Celery(project_name)
     
    app.config_from_object(&#39;django.conf:settings&#39;)
     
    app.autodiscover_tasks()
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    vim blog/celeryconfig.py (配置Celery的参数文件)

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: UTF-8 -*-
     
    """
    #File: celeryconfig.py
    #Time: 2022/3/30 2:54 下午
    #Author: julius
    """
    
    # 设置结果存储
    from typeidea import settings
    import os
     
    os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "typeidea.settings")
    CELERY_RESULT_BACKEND = &#39;redis://127.0.0.1:6379/0&#39;
    # 设置代理人broker
    BROKER_URL = &#39;redis://127.0.0.1:6379/1&#39;
    # celery 的启动工作数量设置
    CELERY_WORKER_CONCURRENCY = 20
    # 任务预取功能,就是每个工作的进程/线程在获取任务的时候,会尽量多拿 n 个,以保证获取的通讯成本可以压缩。
    CELERYD_PREFETCH_MULTIPLIER = 20
    # 非常重要,有些情况下可以防止死锁
    CELERYD_FORCE_EXECV = True
    # celery 的 worker 执行多少个任务后进行重启操作
    CELERY_WORKER_MAX_TASKS_PER_CHILD = 100
    # 禁用所有速度限制,如果网络资源有限,不建议开足马力。
    CELERY_DISABLE_RATE_LIMITS = True
     
    CELERY_ENABLE_UTC = False
    CELERY_TIMEZONE = settings.TIME_ZONE
    DJANGO_CELERY_BEAT_TZ_AWARE = False
    CELERY_BEAT_SCHEDULER = &#39;django_celery_beat.schedulers:DatabaseScheduler&#39;
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    vim blog/tasks.py (tasks 任务文件)

    import time
    from blog.celery import app
     
    # 创建任务函数
    @app.task
    def my_task(a, b, c):
        print(&#39;任务正在执行...&#39;)
        print(&#39;任务1函数休眠10s&#39;)
        time.sleep(10)
        return a + b + c
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    五、开始使用django-celery-beat调度器

    使用 django-celery-beat 动态添加定时任务 celery 4.x 版本在 django 框架中是使用 django-celery-beat 进行动态添加定时任务的。前面虽然已经安装了这个库,但是还要再说明一下。

    1. 安装 django-celery-beat

    pip3 install django-celery-beat
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    2.在项目的 settings 文件配置 django-celery-beat

    INSTALLED_APPS = [
        &#39;blog&#39;,
        &#39;django_celery_beat&#39;,
        ...
    ]
     
    # Django设置时区
    LANGUAGE_CODE = &#39;zh-hans&#39;  # 使用中国语言
    TIME_ZONE = &#39;Asia/Shanghai&#39;  # 设置Django使用中国上海时间
    # 如果USE_TZ设置为True时,Django会使用系统默认设置的时区,此时的TIME_ZONE不管有没有设置都不起作用
    # 如果USE_TZ 设置为False,TIME_ZONE = &#39;Asia/Shanghai&#39;, 则使用上海的UTC时间。
    USE_TZ = False
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    3. 创建 django-celery-beat 相关表

    执行Django数据库迁移: python manage.py migrate

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    4. 配置Celery使用 django-celery-beat

    配置 celery.py

    import os
     
    from celery import Celery
     
    from blog import celeryconfig
     
    # 为celery 设置环境变量
    os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE","typeidea.settings")
    # 创建celery app
    app = Celery(&#39;blog&#39;)
    # 从单独的配置模块中加载配置
    app.config_from_object(celeryconfig)
     
    # 设置app自动加载任务
    app.autodiscover_tasks([
        &#39;blog&#39;,
    ])
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    配置 celeryconfig.py

    # 设置结果存储
    from typeidea import settings
    import os
     
    os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "typeidea.settings")
    CELERY_RESULT_BACKEND = &#39;redis://127.0.0.1:6379/0&#39;
    # 设置代理人broker
    BROKER_URL = &#39;redis://127.0.0.1:6379/1&#39;
    # celery 的启动工作数量设置
    CELERY_WORKER_CONCURRENCY = 20
    # 任务预取功能,就是每个工作的进程/线程在获取任务的时候,会尽量多拿 n 个,以保证获取的通讯成本可以压缩。
    CELERYD_PREFETCH_MULTIPLIER = 20
    # 非常重要,有些情况下可以防止死锁
    CELERYD_FORCE_EXECV = True
    # celery 的 worker 执行多少个任务后进行重启操作
    CELERY_WORKER_MAX_TASKS_PER_CHILD = 100
    # 禁用所有速度限制,如果网络资源有限,不建议开足马力。
    CELERY_DISABLE_RATE_LIMITS = True
     
    CELERY_ENABLE_UTC = False
    CELERY_TIMEZONE = settings.TIME_ZONE
    DJANGO_CELERY_BEAT_TZ_AWARE = False
    CELERY_BEAT_SCHEDULER = &#39;django_celery_beat.schedulers:DatabaseScheduler&#39;
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    编写任务 tasks.py

    import time
    from celery import Celery
    from blog.celery import app
     
    # 使用redis做为broker
    # app = Celery(&#39;blog.tasks2&#39;,broker=&#39;redis://127.0.0.1:6379/0&#39;,backend=&#39;redis://127.0.0.1:6379/1&#39;)
     
    # 创建任务函数
    @app.task
    def my_task(a, b, c):
        print(&#39;任务正在执行...&#39;)
        print(&#39;任务1函数休眠10s&#39;)
        time.sleep(10)
        return a + b + c
     
    @app.task
    def my_task2():
        print("任务2函数正在执行....")
        print(&#39;任务2函数休眠10s&#39;)
        time.sleep(10)
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    5. 启动定时任务work

    启动定时任务首先需要有一个work执行异步任务,然后再启动一个定时器触发任务。

    启动任务 work

    $ celery -A blog worker -l info
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    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    启动定时器触发 beat

    celery -A blog beat -l info --scheduler django_celery_beat.schedulers:DatabaseScheduler
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    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    六、具体操作演练

    6.1 创建基于间隔时间的周期性任务

    1. 初始化周期间隔对象interval 对象

    >>> from django_celery_beat.models import PeriodicTask, IntervalSchedule
    >>> schedule, created = IntervalSchedule.objects.get_or_create( 
    ...       every=10, 
    ...       period=IntervalSchedule.SECONDS, 
    ...  )
    >>> IntervalSchedule.objects.all()
    <QuerySet [<IntervalSchedule: every 10 seconds>]>
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    2.创建一个无参数的周期性间隔任务

    >>>PeriodicTask.objects.create(interval=schedule,name=&#39;my_task2&#39;,task=&#39;blog.tasks.my_task2&#39;,)
    <PeriodicTask: my_task2: every 10 seconds>
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    beat 调度服务日志显示如下:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    worker 服务日志显示如下:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    3.创建一个带参数的周期性间隔任务

    >>> PeriodicTask.objects.create(interval=schedule,name=&#39;my_task&#39;,task=&#39;blog.tasks.my_task&#39;,args=json.dumps([10,20,30]))
    <PeriodicTask: my_task: every 10 seconds>
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    beat 调度服务日志结果:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    worker 服务日志结果:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    4.如何高并发执行任务

    需要并行执行任务的时候,就需要设置多个worker来执行任务。

    6.2 创建一个不带参数的周期性间隔任务

    1.初始化 crontab 的调度对象

    >>> import pytz
    >>> schedule, _ = CrontabSchedule.objects.get_or_create(
    ... minute=&#39;*&#39;,
    ... hour=&#39;*&#39;,
    ... day_of_week=&#39;*&#39;,
    ... day_of_month=&#39;*&#39;,
    ... timezone=pytz.timezone(&#39;Asia/Shanghai&#39;)
    ... )
    登入後複製

    2. 创建不带参数的定时任务

    PeriodicTask.objects.create(crontab=schedule,name=&#39;my_task2_crontab&#39;,task=&#39;blog.tasks.my_task2&#39;,)
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    beat 调度服务执行结果

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    worker 执行服务结果

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    6.3 周期性任务的查询、删除操作

    1. 周期性任务的查询

    >>> PeriodicTask.objects.all()
    <ExtendedQuerySet [<PeriodicTask: celery.backend_cleanup: 0 4 * * * (m/h/dM/MY/d) Asia/Shanghai>, <PeriodicTask: my_task2_crontab: * * * * * (m/h/dM/MY/d) Asia/Shanghai>]>
    >>> PeriodicTask.objects.get(name=&#39;my_task2_crontab&#39;)
    <PeriodicTask: my_task2_crontab: * * * * * (m/h/dM/MY/d) Asia/Shanghai>
    >>> for task in PeriodicTask.objects.all():
    ...     print(task.id)
    ... 
    1
    13
    >>> PeriodicTask.objects.get(id=13)
    <PeriodicTask: my_task2_crontab: * * * * * (m/h/dM/MY/d) Asia/Shanghai>
    >>> PeriodicTask.objects.get(name=&#39;my_task2_crontab&#39;)
    <PeriodicTask: my_task2_crontab: * * * * * (m/h/dM/MY/d) Asia/Shanghai>
    登入後複製

    控制台实际操作记录

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    2.周期性任务的暂停/启动

    2.1 设置my_taks2_crontab 暂停任务

    >>> my_task2_crontab = PeriodicTask.objects.get(id=13)
    >>> my_task2_crontab.enabled
    True
    >>> my_task2_crontab.enabled=False
    >>> my_task2_crontab.save()
    登入後複製

    查看worker输出:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    可以看到worker从19:31以后已经没有输出了,说明已经成功吧my_task2_crontab 任务暂停

    2.2 设置my_task2_crontab 开启任务

    把任务的 enabled 为 True 即可:

    >>> my_task2_crontab.enabled
    False
    >>> my_task2_crontab.enabled=True
    >>> my_task2_crontab.save()
    登入後複製

    查看worker输出:

    怎麼用Python Celery動態加入定時任務

    可以看到worker从19:36开始有输出,说明已把my_task2_crontab 任务重新启动

    3. 周期性任务的删除

    获取到指定的任务后调用delete(),再次查询指定任务会发现已经不存在了

    PeriodicTask.objects.get(name=&#39;my_task2_crontab&#39;).delete()
    >>> PeriodicTask.objects.get(name=&#39;my_task2_crontab&#39;)
    Traceback (most recent call last):
      File "<console>", line 1, in <module>
      File "/Users/julius/PycharmProjects/typeidea/.venv/lib/python3.9/site-packages/django/db/models/manager.py", line 85, in manager_method
        return getattr(self.get_queryset(), name)(*args, **kwargs)
      File "/Users/julius/PycharmProjects/typeidea/.venv/lib/python3.9/site-packages/django/db/models/query.py", line 435, in get
        raise self.model.DoesNotExist(
    django_celery_beat.models.PeriodicTask.DoesNotExist: PeriodicTask matching query does not exist.
    登入後複製

    以上是怎麼用Python Celery動態加入定時任務的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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