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Python之celery的简介与使用

celery 的简介
  celery 是一个基于分布式消息传输的异步任务队列,它专注于实时处理,同时也支持任务调度。它的执行单元为任务(task),利用多线程,如 Eventlet,gevent 等,它们能被并发地执行在单个或多个职程服务器(worker servers)上。任务能异步执行(后台运行)或同步执行(等待任务完成)。在生产系统中,celery 能够一天处理上百万的任务。它的完整架构图如下:

组件介绍:

Producer:调用了 Celery 提供的 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。
Celery Beat:任务调度器,Beat 进程会读取配置文件的内容,周期性地将配置中到期需要执行的任务发送给任务队列。
Broker:消息代理,又称消息中间件,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)。Celery 目前支持 RabbitMQ、Redis、MongoDB、Beanstalk、SQLAlchemy、Zookeeper 等作为消息代理,但适用于生产环境的只有 RabbitMQ 和 Redis, 官方推荐 RabbitMQ。
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来提高执行效率。
Result Backend:任务处理完后保存状态信息和结果,以供查询。Celery 默认已支持 Redis、RabbitMQ、MongoDB、Django ORM、SQLAlchemy 等方式。

  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:

准备工作
  在本文中,我们使用的 celery 的消息代理和后端存储数据库都使用 redis,序列化和反序列化选择 msgpack。首先,我们需要安装 redis 数据库,具体的安装方法可参考:http://www.runoob.com/redis/r…。启动 redis,我们会看到如下界面:

在 redis 可视化软件 rdm 中,我们看到的数据库如下:

里面没有任何数据。接着,为了能够在 python 中使用 celery,我们需要安装以下模块:

celery
redis
msgpack

这样,我们的准备工作就完毕了。
一个简单的例子
  我们创建的工程名称为 proj,结构如下图:

  首先是主程序 app_test.py,代码如下:
from celery import Celery

app = Celery(‘proj’, include=[‘proj.tasks’])
app.config_from_object(‘proj.celeryconfig’)

if __name__ == ‘__main__’:
app.start()
分析一下这个程序:

“from celery import Celery” 是导入 celery 中的 Celery 类。
app 是 Celery 类的实例,创建的时候添加了 proj.tasks 这个模块,也就是包含了 proj/tasks.py 这个文件。
把 Celery 配置存放进 proj/celeryconfig.py 文件,使用 app.config_from_object 加载配置。

  接着是任务函数文件 tasks.py,代码如下:
import time
from proj.app_test import app

@app.task
def add(x, y):
time.sleep(1)
return x + y
tasks.py 只有一个任务函数 add,让它生效的最直接的方法就是添加 app.task 这个装饰器。add 的功能是先休眠一秒,然后返回两个数的和。
  接着是配置文件 celeryconfig.py,代码如下:
BROKER_URL = ‘redis://localhost’ # 使用 Redis 作为消息代理

CELERY_RESULT_BACKEND = ‘redis://localhost:6379/0’ # 把任务结果存在了 Redis

CELERY_TASK_SERIALIZER = ‘msgpack’ # 任务序列化和反序列化使用 msgpack 方案

CELERY_RESULT_SERIALIZER = ‘json’ # 读取任务结果一般性能要求不高,所以使用了可读性更好的 JSON

CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES = 60 * 60 * 24 # 任务过期时间

CELERY_ACCEPT_CONTENT = [‘json’, ‘msgpack’] # 指定接受的内容类型
  最后是调用文件 diaoyong.py,代码如下:
from proj.tasks import add
import time

t1 = time.time()

r1 = add.delay(1, 2)
r2 = add.delay(2, 4)
r3 = add.delay(3, 6)
r4 = add.delay(4, 8)
r5 = add.delay(5, 10)

r_list = [r1, r2, r3, r4, r5]
for r in r_list:
while not r.ready():
pass
print(r.result)

t2 = time.time()

print(‘ 共耗时:%s’ % str(t2-t1))
在这个程序中,我们调用了 add 函数五次,delay() 用来调用任务。
例子的运行
  到此为止,我们已经理解了整个项目的结构与代码。接下来,我们尝试着把这个项目运行起来。首先,我们需要启动 redis。接着,切换至 proj 项目所在目录,并运行命令:
celery -A proj.app_test worker -l info
界面如下:

然后,我们运行 diaoyong.py,输出的结果如下:
3
6
9
12
15
共耗时:1.1370790004730225
后台输出如下:

接着,我们看一下 rdm 中的数据:

至此,我们已经成功运行了这个项目。下面,我们尝试着对这个运行结果做些分析。首先,我们一次性调用了五次 add 函数,但是运行的总时间才 1 秒多。这是 celery 异步运行的结果,如果是同步运行,那么,至少需要 5 秒多,因为每调用 add 函数一次,就会休眠一秒。这就是 celery 的强大之处。从后台输出可以看到,程序会先将任务分发出来,每个任务一个 ID,在后台统一处理,处理完后会有相应的结果返回,同时该结果也会储存之后台数据库。可以利用 ready() 判断任务是否执行完毕,再用 result 获取任务的结果。本文项目的 github 地址为:https://github.com/percent4/c…。本次分享到此结束,感谢阅读~  注意:本人现已开通微信公众号:Python 爬虫与算法(微信号为:easy_web_scrape),欢迎大家关注哦~~
参考文献

Celery 初步:http://docs.jinkan.org/docs/c…

使用 Celery:https://zhuanlan.zhihu.com/p/…

异步神器 celery:https://www.jianshu.com/p/9be…

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