python celery使用

简单介绍

Celery 是一个异步任务队列。一个Celery安装有三个核心组件:

  1. Celery 客户端: 用于发布后台作业。当与 Flask 一起工作的时候,客户端与 Flask 应用一起运行。

  2. Celery workers: 运行后台作业的进程。Celery 支持本地和远程的 workers,可以在 Flask 服务器上启动一个单独的 worker,也可以在远程服务器上启动worker,需要拷贝代码;

  3. 消息代理: 客户端通过消息队列和 workers 进行通信,Celery 支持多种方式来实现这些队列。最常用的代理就是 RabbitMQ 和 Redis。

安装rabbitmq和redis

sudo pip install celery[librabbitmq]

初步使用

扩展

  • 使用redis做结果存储,使用rabbitmq做任务队列;
    # tasks.py
    from celery import Celery
    
    app = Celery('tasks', broker='amqp://username:passwd@ip:port/varhost',backend='redis://username:passwd@ip:6390/db')
    
    @app.task
    def add(x, y):
        return x + y
    
    if __name__ == '__main__':
        result = add.delay(30, 42)
  • broker:任务队列的中间人;

  • backend:任务执行结果的存储;

  • 发生了什么事

  • app.task装饰后将add函数变成一个异步的任务,add.delay函数将任务序列化发送到rabbitmq;

  • 记住:当有多个装饰器的时候,celery.task一定要在最外层;

  • 该过程创建一个名字为celery的exchange,类型为direct(直连交换机);创建一个名为celery的queue,队列和交换机使用路由键celery绑定;

  • 打开rabbitmq管理后台,可以看到有一条消息已经在celery队列中;

  • 如果使用redis作为任务队列中间人,在redis中存在两个键 celery 和 _kombu.binding.celery , _kombu.binding.celery 表示有一名为 celery 的任务队列(Celery 默认),而 celery为默认队列中的任务列表,使用list类型,可以看看添加进去的任务数据。

  • 开启worker

  • 在项目目录下执行:

    celery -A app.celery_tasks.celery worker -Q queue --loglevel=info
  • A参数指定celery对象的位置,该app.celery_tasks.celery指的是app包下面的celery_tasks.py模块的celery实例,注意一定是初始化后的实例,

  • Q参数指的是该worker接收指定的队列的任务,这是为了当多个队列有不同的任务时可以独立;如果不设会接收所有的队列的任务;

  • l参数指定worker的日志级别;

  • 执行完毕后结果存储在redis中,查看redis中的数据,发现存在一个string类型的键值对:

    celery-task-meta-064e4262-e1ba-4e87-b4a1-52dd1418188f:data

    该键值对的失效时间为24小时。

    分析消息

  • 这是添加到任务队列中的消息数据。
  • {"body": "gAJ9cQAoWAQAAAB0YXNrcQFYGAAAAHRlc3RfY2VsZXJ5LmFkZF90b2dldGhlcnECWAIAAABpZHEDWCQAAAA2NmQ1YTg2Yi0xZDM5LTRjODgtYmM5OC0yYzE4YjJjOThhMjFxBFgEAAAAYXJnc3EFSwlLKoZxBlgGAAAAa3dhcmdzcQd9cQhYBwAAAHJldHJpZXNxCUsAWAMAAABldGFxCk5YBwAAAGV4cGlyZXNxC05YAwAAAHV0Y3EMiFgJAAAAY2FsbGJhY2tzcQ1OWAgAAABlcnJiYWNrc3EOTlgJAAAAdGltZWxpbWl0cQ9OToZxEFgHAAAAdGFza3NldHERTlgFAAAAY2hvcmRxEk51Lg==",   # body是序列化后使用base64编码的信息,包括具体的任务参数,其中包括了需要执行的方法、参数和一些任务基本信息
    "content-encoding": "binary", # 序列化数据的编码方式
    "content-type": "application/x-python-serialize",  # 任务数据的序列化方式,默认使用python内置的序列化模块pickle
    "headers": {}, 
    "properties": 
            {"reply_to": "b7580727-07e5-307b-b1d0-4b731a796652",       # 结果的唯一id
            "correlation_id": "66d5a86b-1d39-4c88-bc98-2c18b2c98a21",  # 任务的唯一id
            "delivery_mode": 2, 
            "delivery_info": {"priority": 0, "exchange": "celery", "routing_key": "celery"},  # 指定交换机名称,路由键,属性
            "body_encoding": "base64", # body的编码方式
            "delivery_tag": "bfcfe35d-b65b-4088-bcb5-7a1bb8c9afd9"}}
  • 将序列化消息反序列化
  • import pickle
    import base64
    
    result = 
    
    base64.b64decode('gAJ9cQAoWAQAAAB0YXNrcQFYGAAAAHRlc3RfY2VsZXJ5LmFkZF90b2dldGhlcnECWAIAAABpZHEDWCQAAAA2NmQ1YTg2Yi0xZDM5LTRjODgtYmM5OC0yYzE4YjJjOThhMjFxBFgEAAAAYXJnc3EFSwlLKoZxBlgGAAAAa3dhcmdzcQd9cQhYBwAAAHJldHJpZXNxCUsAWAMAAABldGFxCk5YBwAAAGV4cGlyZXNxC05YAwAAAHV0Y3EMiFgJAAAAY2FsbGJhY2tzcQ1OWAgAAABlcnJiYWNrc3EOTlgJAAAAdGltZWxpbWl0cQ9OToZxEFgHAAAAdGFza3NldHERTlgFAAAAY2hvcmRxEk51Lg==')
    print(pickle.loads(result))
    
    # 结果
    {
        'task': 'test_celery.add_together',  # 需要执行的任务
        'id': '66d5a86b-1d39-4c88-bc98-2c18b2c98a21',  # 任务的唯一id
        'args': (9, 42),   # 任务的参数
        'kwargs': {},      
        'retries': 0, 
        'eta': None, 
        'expires': None, # 任务失效时间
        'utc': True, 
        'callbacks': None, # 完成后的回调
        'errbacks': None,  # 任务失败后的回调
        'timelimit': (None, None), # 超时时间
        'taskset': None, 
        'chord': None
    }
  • 常见的数据序列化方式
  • binary: 二进制序列化方式;python的pickle默认的序列化方法;
    json:json 支持多种语言, 可用于跨语言方案,但好像不支持自定义的类对象;
    XML:类似标签语言;
    msgpack:二进制的类 json 序列化方案, 但比 json 的数据结构更小, 更快;
    yaml:yaml 表达能力更强, 支持的数据类型较 json 多, 但是 python 客户端的性能不如 json
  • 经过比较,为了保持跨语言的兼容性和速度,采用msgpack或json方式;
  • celery配置

  • celery的性能和许多因素有关,比如序列化的方式,连接rabbitmq的方式,多进程、单线程等等;
  • 基本配置项

    CELERY_DEFAULT_QUEUE:默认队列
    BROKER_URL  : 代理人的网址
    CELERY_RESULT_BACKEND:结果存储地址
    CELERY_TASK_SERIALIZER:任务序列化方式
    CELERY_RESULT_SERIALIZER:任务执行结果序列化方式
    CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES:任务过期时间
    CELERY_ACCEPT_CONTENT:指定任务接受的内容序列化类型(序列化),一个列表;

    采用配置文件的方式执行celery

    # main.py
    from celery import Celery
    import celeryconfig
    app = Celery(__name__, include=["task"])
    # 引入配置文件
    app.config_from_object(celeryconfig)
    
    if __name__ == '__main__':
        result = add.delay(30, 42)
    
    # task.py
    from main import app
    @app.task
    def add(x, y):
        return x + y  
    
    # celeryconfig.py
    BROKER_URL =  'amqp://username:password@localhost:5672/yourvhost'
    CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://localhost:6379/0'
    CELERY_TASK_SERIALIZER = 'msgpack'
    CELERY_RESULT_SERIALIZER = 'msgpack'
    CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES = 60 * 60 * 24   # 任务过期时间
    CELERY_ACCEPT_CONTENT = ["msgpack"]            # 指定任务接受的内容类型.
  • 一些方法
  • r.ready()     # 查看任务状态,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,很少使用;
    r.get(timeout=1)       # 获取任务执行结果,可以设置等待时间
    r.result      # 任务执行结果.
    r.state       # PENDING, START, SUCCESS,任务当前的状态
    r.status      # PENDING, START, SUCCESS,任务当前的状态
    r.successful  # 任务成功返回true
    r.traceback  # 如果任务抛出了一个异常,你也可以获取原始的回溯信息

    celery的装饰方法celery.task

    @celery.task()
    def name():
        pass
  • task()方法将任务装饰成异步,参数:
  • name:可以显示指定任务的名字;

    serializer:指定序列化的方法;

    bind:一个bool值,设置是否绑定一个task的实例,如果把绑定,task实例会作为参数传递到任务方法中,可以访问task实例的所有的属性,即前面反序列化中那些属性

    @task(bind=True)  # 第一个参数是self,使用self.request访问相关的属性
    def add(self, x, y):
        logger.info(self.request.id)

    base:定义任务的基类,可以以此来定义回调函数

    import celery
    
    class MyTask(celery.Task):
        # 任务失败时执行
        def on_failure(self, exc, task_id, args, kwargs, einfo):
            print('{0!r} failed: {1!r}'.format(task_id, exc))
        # 任务成功时执行
        def on_success(self, retval, task_id, args, kwargs):
            pass
        # 任务重试时执行
        def on_retry(self, exc, task_id, args, kwargs, einfo):
            pass
    
    @task(base=MyTask)
    def add(x, y):
        raise KeyError()
    
    exc:失败时的错误的类型;
    task_id:任务的id;
    args:任务函数的参数;
    kwargs:参数;
    einfo:失败时的异常详细信息;
    retval:任务成功执行的返回值;
    
  • 另外还可以指定exchange信息等,不过一般不使用;
  • 调用异步任务的方法

    task.delay():这是apply_async方法的别名,但接受的参数较为简单;
    task.apply_async(args=[arg1, arg2], kwargs={key:value, key:value})
    send_task():可以发送未被注册的异步任务,即没有被celery.task装饰的任务;
    # tasks.py
    from celery import Celery
    app = Celery()
    def add(x,y):
        return x+y
    
    app.send_task('tasks.add',args=[3,4])  # 参数基本和apply_async函数一样
    # 但是send_task在发送的时候是不会检查tasks.add函数是否存在的,即使为空也会发送成功
    
  • apply_async的参数:
  • countdown : 设置该任务等待一段时间再执行,单位为s;

    eta : 定义任务的开始时间;eta=time.time()+10;

    expires : 设置任务时间,任务在过期时间后还没有执行则被丢弃;

    retry : 如果任务失败后, 是否重试;使用true或false,默认为true

    shadow:重新指定任务的名字str,覆盖其在日志中使用的任务名称;

    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 .
    add.apply_async((2, 2), retry=True, retry_policy={
        'max_retries': 3,
        'interval_start': 0,
        'interval_step': 0.2,
        'interval_max': 0.2,
    })

    routing_key:自定义路由键;

    queue:指定发送到哪个队列;

    exchange:指定发送到哪个交换机;

    priority:任务队列的优先级,0-9之间;

    serializer:任务序列化方法;通常不设置;

    compression:压缩方案,通常有zlib, bzip2

    headers:为任务添加额外的消息;

    link:任务成功执行后的回调方法;是一个signature对象;可以用作关联任务;

    link_error: 任务失败后的回调方法,是一个signature对象;

  • 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:
  • # 注意,celery4版本后,CELERY_BROKER_URL改为BROKER_URL
    BROKER_URL = 'amqp://username:passwd@host:port/虚拟主机名'
    # 指定结果的接受地址
    CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://username:passwd@host:port/db'
    # 指定任务序列化方式
    CELERY_TASK_SERIALIZER = 'msgpack' 
    # 指定结果序列化方式
    CELERY_RESULT_SERIALIZER = 'msgpack'
    # 任务过期时间,celery任务执行结果的超时时间
    CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES = 60 * 20   
    # 指定任务接受的序列化类型.
    CELERY_ACCEPT_CONTENT = ["msgpack"]   
    # 任务发送完成是否需要确认,这一项对性能有一点影响     
    CELERY_ACKS_LATE = True  
    # 压缩方案选择,可以是zlib, bzip2,默认是发送没有压缩的数据
    CELERY_MESSAGE_COMPRESSION = 'zlib' 
    # 规定完成任务的时间
    CELERYD_TASK_TIME_LIMIT = 5  # 在5s内完成任务,否则执行该任务的worker将被杀死,任务移交给父进程
    # celery worker的并发数,默认是服务器的内核数目,也是命令行-c参数指定的数目
    CELERYD_CONCURRENCY = 4 
    # celery worker 每次去rabbitmq预取任务的数量
    CELERYD_PREFETCH_MULTIPLIER = 4 
    # 每个worker执行了多少任务就会死掉,默认是无限的
    CELERYD_MAX_TASKS_PER_CHILD = 40 
    # 设置默认的队列名称,如果一个消息不符合其他的队列就会放在默认队列里面,如果什么都不设置的话,数据都会发送到默认的队列中
    CELERY_DEFAULT_QUEUE = "default" 
    # 设置详细的队列
    CELERY_QUEUES = {
        "default": { # 这是上面指定的默认队列
            "exchange": "default",
            "exchange_type": "direct",
            "routing_key": "default"
        },
        "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": "topic.#",
            "exchange": "topic_exchange",
            "exchange_type": "topic",
        },
        "task_eeg": { # 设置扇形交换机
            "exchange": "tasks",
            "exchange_type": "fanout",
            "binding_key": "tasks",
        },
        
    }
    

    -参考:

  • http://docs.celeryproject.org/en/latest/userguide/tasks.html#task-options

  • http://docs.jinkan.org/docs/flask/patterns/celery.html

  • http://www.pythondoc.com/flask-celery/first.html

  • https://blog.csdn.net/kk123a/article/details/74549117

  • https://blog.csdn.net/preyta/article/details/54288870

  • task.apply_async((2,2), 
        compression='zlib',
        serialize='json',
        queue='priority.high',
        routing_key='web.add',
        priority=0,
        exchange='web_exchange')

    一份比较常用的配置文件

# 注意,celery4版本后,CELERY_BROKER_URL改为BROKER_URL
BROKER_URL = 'amqp://username:passwd@host:port/虚拟主机名'
# 指定结果的接受地址
CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://username:passwd@host:port/db'
# 指定任务序列化方式
CELERY_TASK_SERIALIZER = 'msgpack' 
# 指定结果序列化方式
CELERY_RESULT_SERIALIZER = 'msgpack'
# 任务过期时间,celery任务执行结果的超时时间
CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES = 60 * 20   
# 指定任务接受的序列化类型.
CELERY_ACCEPT_CONTENT = ["msgpack"]   
# 任务发送完成是否需要确认,这一项对性能有一点影响     
CELERY_ACKS_LATE = True  
# 压缩方案选择,可以是zlib, bzip2,默认是发送没有压缩的数据
CELERY_MESSAGE_COMPRESSION = 'zlib' 
# 规定完成任务的时间
CELERYD_TASK_TIME_LIMIT = 5  # 在5s内完成任务,否则执行该任务的worker将被杀死,任务移交给父进程
# celery worker的并发数,默认是服务器的内核数目,也是命令行-c参数指定的数目
CELERYD_CONCURRENCY = 4 
# celery worker 每次去rabbitmq预取任务的数量
CELERYD_PREFETCH_MULTIPLIER = 4 
# 每个worker执行了多少任务就会死掉,默认是无限的
CELERYD_MAX_TASKS_PER_CHILD = 40 
# 设置默认的队列名称,如果一个消息不符合其他的队列就会放在默认队列里面,如果什么都不设置的话,数据都会发送到默认的队列中
CELERY_DEFAULT_QUEUE = "default" 
# 设置详细的队列
CELERY_QUEUES = {
    "default": { # 这是上面指定的默认队列
        "exchange": "default",
        "exchange_type": "direct",
        "routing_key": "default"
    },
    "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": "topic.#",
        "exchange": "topic_exchange",
        "exchange_type": "topic",
    },
    "task_eeg": { # 设置扇形交换机
        "exchange": "tasks",
        "exchange_type": "fanout",
        "binding_key": "tasks",
    },
    
}

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