Celery 分布式任务队列

一、Celery介绍和基本使用 

Celery 是一个 基于python开发的分布式异步消息任务队列，通过它可以轻松的实现任务的异步处理， 如果你的业务场景中需要用到异步任务，就可以考虑使用celery， 举几个实例场景中可用的例子:

1. 你想对100台机器执行一条批量命令，可能会花很长时间 ，但你不想让你的程序等着结果返回，而是给你返回 一个任务ID,你过一段时间只需要拿着这个任务id就可以拿到任务执行结果， 在任务执行ing进行时，你可以继续做其它的事情。 
2. 你想做一个定时任务，比如每天检测一下你们所有客户的资料，如果发现今天 是客户的生日，就给他发个短信祝福

Celery 在执行任务时需要通过一个消息中间件来接收和发送任务消息，以及存储任务结果， 一般使用rabbitMQ or Redis,后面会讲

1.1 Celery有以下优点：

1. 简单：一单熟悉了celery的工作流程后，配置和使用还是比较简单的
2. 高可用：当任务执行失败或执行过程中发生连接中断，celery 会自动尝试重新执行任务
3. 快速：一个单进程的celery每分钟可处理上百万个任务
4. 灵活： 几乎celery的各个组件都可以被扩展及自定制

Celery基本工作流程图

1.2 Celery安装使用

Celery的默认broker是RabbitMQ, 仅需配置一行就可以

broker_url = 'amqp://guest:guest@localhost:5672//'

rabbitMQ 需要安装

使用Redis做broker也可以

安装redis组件

$ pip install -U "celery[redis]"

配置

 Redis database:

app.conf.broker_url = 'redis://localhost:6379/0'

Where the URL is in the format of:

redis://:password@hostname:port/db_number 

如果想获取每个任务的执行结果，还需要配置一下把任务结果存在哪

app.conf.result_backend = 'redis://localhost:6379/0'

1. 3 使用Celery　

安装celery模块

 pip install celery

创建一个celery application 用来定义你的任务列表

创建一个任务文件tasks.py

from celery import Celery
 
app = Celery('tasks',
             broker='redis://localhost',
             backend='redis://localhost')
 
@app.task
def add(x,y):
    print("running...",x,y)
    return x+y

启动Celery Worker来开始监听并执行任务

 celery -A tasks worker --loglevel=info

调用任务

再打开一个终端， 进行命令行模式，调用任务　　

>>> from tasks import add
>>> add.delay(4, 4)

看你的worker终端会显示收到 一个任务，此时你想看任务结果的话，需要在调用 任务时　赋值个变量

>>> result = add.delay(4, 4)

二、在项目中如何使用celery　

可以把celery配置成一个应用

目录格式如下

proj/__init__.py
    /celery.py
    /tasks.py

proj/celery.py内容

from __future__ import absolute_import, unicode_literals
from celery import Celery
 
app = Celery('proj',
             broker='amqp://',
             backend='amqp://',
             include=['proj.tasks'])
 
# Optional configuration, see the application user guide.
app.conf.update(
    result_expires=3600,
)
 
if __name__ == '__main__':
    app.start()

proj/tasks.py中的内容

from __future__ import absolute_import, unicode_literals
from .celery import app


@app.task
def add(x, y):
    return x + y


@app.task
def mul(x, y):
    return x * y


@app.task
def xsum(numbers):
    return sum(numbers)

启动worker 

$ celery -A proj worker -l inf

后台启动worker

$ celery multi start w1 -A proj -l info

$ celery  multi restart w1 -A proj -l info

or stop it:

$ celery multi stop w1 -A proj -l info

$ celery multi stopwait w1 -A proj -l info

三、Celery 定时任务

 celery支持定时任务，设定好任务的执行时间，celery就会定时自动帮你执行， 这个定时任务模块叫celery beat

 

写一个脚本 叫periodic_task.py

from celery import Celery
from celery.schedules import crontab
 
app = Celery()
 
@app.on_after_configure.connect
def setup_periodic_tasks(sender, **kwargs):
    # Calls test('hello') every 10 seconds.
    sender.add_periodic_task(10.0, test.s('hello'), name='add every 10')
 
    # Calls test('world') every 30 seconds
    sender.add_periodic_task(30.0, test.s('world'), expires=10)
 
    # Executes every Monday morning at 7:30 a.m.
    sender.add_periodic_task(
        crontab(hour=7, minute=30, day_of_week=1),
        test.s('Happy Mondays!'),
    )
 
@app.task
def test(arg):
    print(arg)

add_periodic_task 会添加一条定时任务

上面是通过调用函数添加定时任务，也可以像写配置文件 一样的形式添加， 下面是每20s执行的任务

app.conf.beat_schedule = {
    'add-every-30-seconds': {
        'task': 'tasks.add',
        'schedule': 20.0,
        'args': (16, 16)
    },
}
app.conf.timezone = 'UTC'

任务添加好了，需要让celery单独启动一个进程来定时发起这些任务， 注意， 这里是发起任务，不是执行，这个进程只会不断的去检查你的任务计划， 每发现有任务需要执行了，就发起一个任务调用消息，交给celery worker去执行

启动任务调度器 celery beat

$ celery -A periodic_task beat

输出like below

celery beat v4.0.2 (latentcall) is starting.
__    -    ... __   -        _
LocalTime -> 2017-03-08 16:39:31
Configuration ->
    . broker -> redis://localhost:6379//
    . loader -> celery.loaders.app.AppLoader
    . scheduler -> celery.beat.PersistentScheduler
    . db -> celerybeat-schedule
    . logfile -> [stderr]@%WARNING
    . maxinterval -> 5.00 minutes (300s)

此时还差一步，就是还需要启动一个worker,负责执行celery beat发起的任务

启动celery worker来执行任务

$ celery -A periodic_task worker

此时观察worker的输出，每隔一小会，就会执行一次定时任务

celery -A periodic_task beat -s /home/celery/var/run/celerybeat-schedule

更复杂的定时配置　　

上面的定时任务比较简单，只是每多少s执行一个任务，但如果你想要每周一三五的早上8点给你发邮件时用crontab功能，跟linux自带的crontab功能是一样的，可以个性化定制任务执行时间

from celery.schedules import crontab
 
app.conf.beat_schedule = {
    # Executes every Monday morning at 7:30 a.m.
    'add-every-monday-morning': {
        'task': 'tasks.add',
        'schedule': crontab(hour=7, minute=30, day_of_week=1),
        'args': (16, 16),
    },
}

还有更多定时配置方式如下：

四、最佳实践之与django结合 

描述：实现运维平台的异步执行与定时任务，以下简单描述了安装过程及使用。

 

安装django和celery

pip install django
pip install celery
pip install django-celery

新建一个项目名为news

root@bogon:~# django-admin startproject news

查看目录树

root@bogon:~# tree news/
news/
├── manage.py
└── news
├── __init__.py
├── settings.py
├── urls.py
└── wsgi.py

定义一个celery实例 news/news/celery.py

from __future__ import absolute_import
  
import os
  
from celery import Celery
  
# set the default Django settings module for the 'celery' program.
os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'news.settings')
  
from django.conf import settings
  
app = Celery('news')
  
# Using a string here means the worker will not have to
# pickle the object when using Windows.
app.config_from_object('django.conf:settings')
app.autodiscover_tasks(lambda: settings.INSTALLED_APPS)
  
  
@app.task(bind=True)
def debug_task(self):
  print('Request: {0!r}'.format(self.request))

在django中加载应用news/news/__init__.py

from __future__ import absolute_import
  
# This will make sure the app is always imported when
# Django starts so that shared_task will use this app.
from .celery import app as celery_app
　

celery基本配置

import djcelery
djcelery.setup_loader()
  
BROKER_URL = 'django://'
# 以下为mq配置
# BROKER_URL = "amqp://guest:guest@localhost:5672//"
  
INSTALLED_APPS = (
  'djcelery',
  'kombu.transport.django',

celery队列配置以及详细说明

# 以下是标准的redis配置
BROKER_URL = 'redis://localhost:6379'
CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://localhost:6379'
CELERY_ACCEPT_CONTENT = ['application/json']
CELERY_TASK_SERIALIZER = 'json'
CELERY_RESULT_SERIALIZER = 'json'
CELERY_TIMEZONE = 'Asia/Shanghai'
  
  
# rabbitmq 配置
# 官网优化的地方也推荐使用c的librabbitmq
CELERY_RESULT_BACKEND = "amqp"
# celery任务执行结果的超时时间
CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES = 1200
# celery worker的并发数
CELERYD_CONCURRENCY = 50
# celery worker 每次去rabbitmq取任务的数量
CELERYD_PREFETCH_MULTIPLIER = 4
# 每个worker执行了多少任务就会死掉
CELERYD_MAX_TASKS_PER_CHILD = 40
# 这是使用了django-celery默认的数据库调度模型,任务执行周期都被存在你指定的orm数据库中
CELERYBEAT_SCHEDULER = 'djcelery.schedulers.DatabaseScheduler'
# 我做的rabbitmq和celery监控很完善所以这个任务超时时间比较短只有半小时
CELERYD_TASK_TIME_LIMIT = 1800
# 默认的队列，如果一个消息不符合其他的队列就会放在默认队列里面
CELERY_DEFAULT_QUEUE = "default_dongwm"
  
## 以下是队列的一些配置
CELERY_QUEUES = {
  "default_dongwm": { # 这是上面指定的默认队列
    "exchange": "default_dongwm",
    "exchange_type": "direct",
    "routing_key": "default_dongwm"
  },
  "topicqueue": { # 这是一个topic队列 凡是topictest开头的routing key都会被放到这个队列
    "routing_key": "topictest.#",
    "exchange": "topic_exchange",
    "exchange_type": "topic",
  },
  "test2": { # test和test2是2个fanout队列,注意他们的exchange相同
    "exchange": "broadcast_tasks",
    "exchange_type": "fanout",
    "binding_key": "broadcast_tasks",
  },
  "test": {
    "exchange": "broadcast_tasks",
    "exchange_type": "fanout",
    "binding_key": "broadcast_tasks2",
  },
}
<br>class MyRouter(object):
  def route_for_task(self, task, args=None, kwargs=None):
    if task.startswith('topictest'):
      return {
        'queue': 'topicqueue',
        }
    # 我的dongwm.tasks文件里面有2个任务都是test开头
    elif task.startswith('webui.tasks.test'):
      return {
        "exchange": "broadcast_tasks",
      }
    # 剩下的其实就会被放到默认队列
    else:
      return None
# CELERY_ROUTES本来也可以用一个大的含有多个字典的字典,但是不如直接对它做一个名称统配
CELERY_ROUTES = (MyRouter(), )

创建一个应用和异步任务

root@bogon:~# django-admin startapp webui
root@bogon:~# cat webui/tasks.py
from __future__ import absolute_import
  
from celery import shared_task
  
@shared_task
def add(x, y):
  return x + y

 

创建一个定时任务（上边的）

 

五、在django中使用计划任务功能　　

1. Use pip to install the package:

   $ pip install django-celery-beat
   

2. Add the django_celery_beat module to INSTALLED_APPS in your Django project’ settings.py:

       INSTALLED_APPS = (
           ...,
           'django_celery_beat',
       )
   
   Note that there is no dash in the module name, only underscores.
   

3. Apply Django database migrations so that the necessary tables are created:

   $ python manage.py migrate
   

4. Start the celery beat service using the django scheduler:

   $ celery -A proj beat -l info -S django
   

5. Visit the Django-Admin interface to set up some periodic tasks.

　　

在admin页面里，有3张表

配置完长这样

此时启动你的celery beat 和worker，会发现每隔2分钟，beat会发起一个任务消息让worker执行scp_task任务

注意，经测试，每添加或修改一个任务，celery beat都需要重启一次，要不然新的配置不会被celery beat进程读到