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Django Celery

在现代 Web 应用中，许多任务（如发送电子邮件、处理图像或执行复杂的计算）可能需要较长时间才能完成。如果这些任务在请求-响应周期中同步执行，可能会导致用户体验变差，甚至超时。Django Celery 是一个强大的工具，可以帮助我们处理这些异步任务和定时任务，从而提升应用的性能和可扩展性。

什么是 Celery？​

Celery 是一个分布式任务队列，用于处理异步任务和定时任务。它允许你将耗时的任务放入队列中，由后台的工作进程（worker）异步执行。Celery 可以与 Django 无缝集成，成为 Django 应用中处理异步任务的理想选择。

核心概念​

  • 任务（Task）：Celery 中的基本执行单元。任务是一个函数，可以被异步调用。
  • 队列（Queue）：任务被放入队列中，等待工作进程处理。
  • 工作进程（Worker）：负责从队列中取出任务并执行。
  • 消息代理（Broker）：用于在任务生产者（Django 应用）和工作进程之间传递消息。常用的消息代理包括 Redis 和 RabbitMQ。

安装与配置​

1. 安装 Celery 和 Redis​

首先，确保你已经安装了 Django。然后，使用 pip 安装 Celery 和 Redis：

bash
pip install celery redis

2. 配置 Django 项目​

在 Django 项目的 settings.py 文件中，添加以下配置：

python
# settings.py
CELERY_BROKER_URL = 'redis://localhost:6379/0'
CELERY_RESULT_BACKEND = 'redis://localhost:6379/0'

3. 创建 Celery 应用​

在 Django 项目的根目录下创建一个 celery.py 文件，并添加以下内容：

python
# celery.py
import os
from celery import Celery

os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'your_project.settings')

app = Celery('your_project')
app.config_from_object('django.conf:settings', namespace='CELERY')
app.autodiscover_tasks()

4. 在 __init__.py 中导入 Celery 应用​

在 Django 项目的 __init__.py 文件中，添加以下内容：

python
# __init__.py
from .celery import app as celery_app

__all__ = ('celery_app',)

创建并执行异步任务​

1. 定义任务​

在 Django 应用的 tasks.py 文件中，定义一个简单的任务：

python
# tasks.py
from celery import shared_task

@shared_task
def send_email(to, subject, message):
    # 模拟发送电子邮件
    print(f"Sending email to {to} with subject '{subject}' and message '{message}'")
    return f"Email sent to {to}"

2. 调用任务​

在 Django 视图或其他地方调用任务：

python
# views.py
from django.http import JsonResponse
from .tasks import send_email

def send_email_view(request):
    send_email.delay("[email protected]", "Hello", "This is a test email")
    return JsonResponse({"status": "Email sent"})

3. 启动 Celery Worker​

在终端中启动 Celery Worker：

bash
celery -A your_project worker --loglevel=info

4. 测试任务​

访问 send_email_view 对应的 URL，你会看到任务被放入队列并由 Celery Worker 执行。

定时任务​

Celery 还支持定时任务（也称为周期性任务）。你可以使用 Celery Beat 来调度这些任务。

1. 配置定时任务​

在 settings.py 中添加以下配置：

python
# settings.py
from celery.schedules import crontab

CELERY_BEAT_SCHEDULE = {
    'send-daily-email': {
        'task': 'your_app.tasks.send_email',
        'schedule': crontab(hour=8, minute=0),  # 每天上午8点执行
        'args': ("[email protected]", "Daily Update", "This is your daily update."),
    },
}

2. 启动 Celery Beat​

在终端中启动 Celery Beat：

bash
celery -A your_project beat --loglevel=info

实际应用场景​

1. 发送批量电子邮件​

假设你有一个需要向大量用户发送电子邮件的功能。使用 Celery，你可以将每个电子邮件任务放入队列中，由工作进程异步处理，从而避免阻塞主线程。

2. 处理图像上传​

当用户上传图像时，你可能需要对图像进行压缩、裁剪或生成缩略图。这些操作可以放入 Celery 任务中异步执行，确保用户能够快速获得响应。

3. 数据导入与导出​

如果你的应用需要处理大量数据的导入或导出，这些操作可以放入 Celery 任务中，避免阻塞主线程并提高性能。

总结​

Django Celery 是一个强大的工具，可以帮助你处理异步任务和定时任务，从而提升 Django 应用的性能和可扩展性。通过将耗时的任务放入队列中，你可以确保用户获得快速的响应，同时后台工作进程可以高效地处理这些任务。

附加资源与练习​

  • 官方文档：Celery 官方文档
  • 练习：尝试在你的 Django 项目中实现一个异步任务，例如发送电子邮件或处理图像上传。
  • 扩展阅读：了解如何使用 RabbitMQ 作为 Celery 的消息代理，并比较其与 Redis 的优缺点。
提示

如果你在配置或使用 Celery 时遇到问题，可以参考官方文档或在社区论坛中寻求帮助。Celery 的社区非常活跃，许多问题都能找到解决方案。