Django+Celery+xadmin实现异步任务和定时任务

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一、celery介绍

1、简介

【官网】http://www.celeryproject.org/

Celery 是一个强大的分布式任务队列，它可以让任务的执行完全脱离主程序，甚至可以被分配到其他主机上运行。我们通常使用它来实现异步任务（ async task ）和定时任务（ crontab ）。

异步任务：比如发送邮件、短信，或者文件上传, 图像处理等等一些比较耗时的操作；
定时任务：需要在特定时间执行的任务。

架构组成如图：

2、Celery 主要包含以下几个模块

2.1 任务模块 Task

异步任务通常在业务逻辑中被触发并发往任务队列；

定时任务由 Celery Beat 进程周期性地将任务发往任务队列。

2.2 消息中间件 Broker

Broker，即为任务调度队列，接收任务生产者发来的消息（即任务），将任务存入队列。
Celery 本身不提供队列服务，官方推荐使用 RabbitMQ 和 Redis 等。

2.3 任务执行单元 Worker

Worker 是执行任务的处理单元，它实时监控消息队列，获取队列中调度的任务，并执行它。

2.4 任务结果存储 Backend

Backend 用于存储任务的执行结果，以供查询。同消息中间件一样，存储也可使用RabbitMQ, Redis 和 MongoDB 等。
MQ全称为Message Queue。

消息队列（MQ）是不同的应用程序相互通信的一种方法。

MQ是消费者-生产者模型的一个典型的代表，一端往消息队列中不断写入消息，而另一端则可以读取队列中的消息。

二、异步任务

假设已经有了一个Django项目(我的项目名是MySites)，下面演示如何使用Celery实现异步任务。

1、安装celery

pip install celery
pip install django-celery
pip install redis==2.10.6
pip install django_celery_beat

注意：如果出现以下错误，一般是celery版本不对，重新安装较高版本即可。

Running django in virtualenv - ImportError: No module name django.core.management

2、配置settings.py

我使用Redis作为消息队列。

在settings.py中增加：

#django-celery
import djcelery
djcelery.setup_loader()
#使用本地redis服务器中的0号数据库，redis密码为123456
BROKER_URL = 'redis://:123456@127.0.0.1:6379/0'
CELERYBEAT_SCHEDULER = 'djcelery.schedulers.DatabaseScheduler'
CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://:123456@127.0.0.1:6379/1'
CELERY_ENABLE_UTC = False
CELERY_TIMEZONE = 'Asia/Shanghai'
CELERY_TASK_RESULT_EXPIRES = 10
CELERYD_LOG_FILE = BASE_DIR + "/logs/celery/celery.log"
CELERYBEAT_LOG_FILE = BASE_DIR + "/logs/celery/beat.log"
CELERY_ACCEPT_CONTENT = ['pickle', 'json', 'msgpack', 'yaml']

其中，当djcelery.setup_loader()运行时，Celery便会去查看INSTALLD_APPS下包含的所有app目录中的tasks.py文件，找到标记为task的方法，将它们注册为celery_task。

BROKER_URL和CELERY_RESULT_BACKEND分别指代你的Broker的代理地址以及Backend（result store）数据存储地址。

在Django中如果没有设置backend，会使用其默认的后台数据库用来存储数据。

注册celery应用:

INSTALLED_APPS = [
    #其它应用
    ...
    #celery应用
    'djcelery',
]

3、创建celery.py文件

在项目中Mysites下创建celery.py文件(与settings.py同级)

内容为：

from celery import Celery
from django.conf import settings
import os
# 为celery设置环境变量, 改为你项目的settings
os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'MySites.settings')
# 创建应用
app = Celery('mysites')
# 配置应用
app.conf.update(
    # 本地Redis服务器
    BROKER_URL=settings.BROKER_URL,
)
app.autodiscover_tasks(settings.INSTALLED_APPS)

4、创建tasks.py文件

在子应用app下创建tasks.py：

内容为：

from MySites.celery import app
@app.task
def start_running(info):
    print(info)
    print('--->>开始执行任务<<---')
    print('比如发送短信或邮件')
    print('>---任务结束---<')

5、修改views.py

在views.py中增加需要执行的异步任务，比如：

from SitesApp.tasks import start_running
#celery测试
class CeleryTask(View):
    def get(self, request):
        print('>=====开始发送请求=====<')
        start_running.delay('发送短信')
        # start_running.apply_async(('发送短信',), countdown=10)  # 10秒后再执行异步任务
        return HttpResponse('<h2> 请求已发送 </h2>')

其实关键代码就一条start_running.delay(参数),当执行这条代码时，系统会把tasks.py中的start_running函数推迟执行，即放入消息队列中。

系统相当于跳过start_running.delay('发送短信')执行后面的语句，这就是异步任务。

6、修改项目下(不是子应用下)的urls.py

from SitesApp import views
urlpatterns = [
    #其它url
    ...
    #celery测试url
	url('^celery/',views.CeleryTask.as_view()),
]

7、启动服务

在Terminal中输入：

python manage.py runserver

在另一个Terminal中：

celery -A MySites worker --loglevel=DEBUG

8、查看异步任务情况

Celery提供了一个工具flower，将各个任务的执行情况、各个worker的健康状态进行监控并以可视化的方式展现，如下图所示：

下实现的方式如下：

安装flower:
```
pip install flower
```
启动flower（默认会启动一个webserver，端口为5555）:

在另一个Terminal中：
```
python manage.py celery flower
```

3.进入http://localhost:5555即可查看。

9、一些错误解决方法

错误1：

Celery ValueError: not enough values to unpack (expected 3, got 0)

看别人描述大概就是说win10上运行celery4.x就会出现这个问题，解决办法如下,原理未知：

先安装一个``eventlet`

pip install eventlet

启动worker时加上参数-P eventlet

celery -A MySites worker --loglevel=DEBUG -P eventlet

三、定时任务

1、配置settings.py

注册django_celery_beat应用:

INSTALLED_APPS = [
    #其它应用
    ...
    #django_celery_beat应用
    'django_celery_beat',
]

2、配置项目目录下的`init()`

from __future__ import absolute_import
from MySites.celery import app as celery_app
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

3、修改celery.py文件

修改项目目录(和settings.py)同级的celery.py:

from __future__ import absolute_import
import os
from celery import Celery, platforms
from django.conf import settings
# set the default Django settings module for the 'celery' program.
os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'MySites.settings')
# MySites主应用名
app = Celery('mysites')
platforms.C_FORCE_ROOT = True
# 配置应用
app.conf.update(
    # 本地Redis服务器
    BROKER_URL=settings.BROKER_URL,
)
app.config_from_object('django.conf:settings')
app.autodiscover_tasks(settings.INSTALLED_APPS)
@app.task(bind=True)
def debug_task(self):
    print('Request: {0!r}'.format(self.request))

4、修改adminx.py文件

我使用xadmin作为后台管理。增加以下代码：

#adminx.py
from __future__ import absolute_import, unicode_literals
from djcelery.models import (
  TaskState, WorkerState,
  PeriodicTask, IntervalSchedule, CrontabSchedule,
)
#celery
xadmin.site.register(IntervalSchedule) # 存储循环任务设置的时间
xadmin.site.register(CrontabSchedule) # 存储定时任务设置的时间
xadmin.site.register(PeriodicTask) # 存储任务
xadmin.site.register(TaskState) # 存储任务执行状态
xadmin.site.register(WorkerState) # 存储执行任务的worker

5、修改tasks.py文件

from __future__ import absolute_import
from MySites.celery import app
from celery import task, shared_task
@app.task
def start_running(info):
    print(info)
    print('--->>开始执行任务<<---')
    print('比如发送短信或邮件')
    print('>---任务结束---<')
@task
def pushMsg(uid,msg):
    print('推送消息',uid,msg)
    return True
@shared_task
def add(x,y):
    print('加法：',x + y)
    return x + y
@shared_task
def mul(x, y):
    print('乘法',x*y)
    return x * y

6、数据库迁移和创建管理员

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
python manage.py createsuperuser

8、启动服务器

python manage.py runserver

在浏览器打开http://127.0.0.1:10501/xadmin/

Crontabs:定时任务执行时间；

Intervals:简单的间隔执行时间，比如每10秒执行一次；

Periodic tasks:配置定时任务；

Tasks:任务监控；

Workers:运行的worker。

配置执行时间：

添加定时任务：

9、终端启动celery命令


# 启动
#linux下
celery -A MySites worker -B  # MySites为celery和setting所在文件夹名
#Windows下先启动celery-beat
celery -A MySites beat -l debug --max-interval=10
#然后再启动worker
celery -A MySites worker -l debug -P eventlet
#注意：在正式环境下把debug改为info
# 查看注册的task
celery -A MySites inspect registered
# flower监控celery
celery flower
ip:5555

注意：出现以下错误是windows不支持celery4.0以上版本，降低为3.1版本即可

SystemError: <class 'OSError'> returned a result with an error set

pip uninstall celery
pip install celery==3.1.22

补充：celery4.0以上版本不再支持 Microsoft Windows ，不再支持使用Django ORM作为代理。

10、服务器使用Supervisor后台运行Celery

pip install supervisor

我们可以使用echo_supervisord_conf命令得到supervisor配置模板，打开终端执行如下Linux shell命令：

echo_supervisord_conf > supervisord.conf

该命令输出文件到当前目录下（当然，你也可以指定绝对路径到具体位置），文件名为supervisord.conf
修改supervisord.conf文件，在文件最后加入：

[program:celery.worker]
;指定运行目录
directory=/home/你的项目名称
;运行目录下执行命令
command=celery -A 你的项目名称worker --loglevel info --logfile celery_worker.log
;启动设置
numprocs=1          ;进程数
autostart=true      ;当supervisor启动时,程序将会自动启动
autorestart=true    ;自动重启
;停止信号,默认TERM
;中断:INT (类似于Ctrl+C)(kill -INT pid)，退出后会将写文件或日志(推荐)
;终止:TERM (kill -TERM pid)
;挂起:HUP (kill -HUP pid),注意与Ctrl+Z/kill -stop pid不同
;从容停止:QUIT (kill -QUIT pid)
stopsignal=INT
;输出日志
stdout_logfile=celery_worker.log
stdout_logfile_maxbytes=10MB  ;默认最大50M
stdout_logfile_backups=10     ;日志文件备份数，默认为10 
;错误日志
redirect_stderr=false         ;为true表示禁止监听错误
stderr_logfile=celery_worker_err.log
stderr_logfile_maxbytes=10MB
stderr_logfile_backups=10

启动supervisor输入如下命令，使用具体的配置文件执行：
先运行虚拟环境

supervisord -c supervisord.conf

关闭supervisor输入如下命令：

supervisorctl -c supervisord.conf shutdown

重启supervisor输入如下命令：

supervisorctl -c supervisord.conf reload

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【参考文章】：
http://yshblog.com/blog/165
https://www.jb51.net/article/133507.htm

https://blog.csdn.net/Shyllin/article/details/80940643

https://www.cnblogs.com/znicy/p/5626040.html

https://blog.csdn.net/qq_30242609/article/details/79047660

https://www.jb51.net/article/145573.htm

https://www.cnblogs.com/dengshihuang/p/8258621.html

https://blog.csdn.net/yeyingcai/article/details/78647553

http://www.manongjc.com/article/5685.htmlhttps://www.cnblogs.com/huangxiaoxue/p/7266253.html

https://blog.csdn.net/xiemanr/article/details/70331120

http://www.linuxdiyf.com/viewarticle.php?id=562707