【学无止境】分布式异步任务队列Celery实战

定义

Celery is a simple, flexible, and reliable distributed system to process vast amounts of messages, while providing operations with the tools required to maintain such a system.
It’s a task queue with focus on real-time processing, while also supporting task scheduling.

解读：官网上它把自己定义为Distributed Task Queue，但我觉得把它称为Distributed Task Process Framework更为方便理解。

简单地说，Celery是分布式（异步）任务队列。

架构如下：

celery_1

Celery的架构由三部分组成

  • 消息中间件（message broker），可集成第三方如RabbitMQ
  • 任务执行单元（worker）
  • 任务执行结果存储（task result store），可集成第三方如Redis

使用场景

  • 异步任务
    • 将耗时耗资源的任务提交给Celery去异步执行，比如发送短信/邮件、消息推送、音视频处理等等
    • 将需要分布式执行的任务交给Celery去执行，比如batch post process处理
  • 定时任务
    • 定时执行某件事情，比如每天数据统计

演变

1阶段

传统的消息中间件(broker)只负责消息的转发，系统受到了消息之后，一般会立刻处理。如下：

public void onMessage(Message message) {
	doTaskA(message);
}

2阶段

如果task A非常耗时（IO很慢），可能会造成消息积压。

为了改善这个问题，有一个方法：创建一个线程单独处理task A，同时，继续接收新的message。

于是，我们创建了一个大小为10的线程池，同一时间，这台机器上会跑10个task A。

thread 1: task A
thread 2: task A
thread 3: task A
...
thread 10: task A

示例代码如下：

ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(10);

public void onMessage(Message message) {
	List<Future<Boolean>> futures = new ArrayList<>();
	futures.add(forkJoinPool.submit(()-> {
		doTaskA(message);
	}
}

3阶段

慢慢地，业务越来越多，我们发现，10个线程不够用了，于是我们尝试设置30个线程。
但是，我们发现，单机CPU的处理速度跟不上了。

要想解决这个问题，要么换一个更好的机器，要么采取分布式架构。长远看，后者是更加经济实惠的。

于是，我们创建了一个处理task A的集群，将所有task分发给这个集群处理。

tasks -> cluster -> node 1: task A
                 -> node 2: task A
		 -> node 3: task A
		 ...

需要注意的是，这里的task分发，还是需要通过消息中间件。绕了一圈，发现又转了回来。

其实，之前我们造的一个个轮子，和Celery干的，是一件事情。

分布式

Celery的分布式实际包含两个层次：

  • Distribute work on a given machine across all CPUs
    • 默认情况下，一台机器上worker的数量和机器的CPU个数一致
    • 命令：celery -A tasks worker --loglevel=INFO --concurrency=5
  • Distribute work to many machines
    • 可以手动指定所有worker的broker；也可以不指定，由系统默认配置一个
    • 查看当前处于活跃状态的worker和task：celery -A tasks inspect active

-> Celery分布式的理解 https://blog.csdn.net/xsj_blog/article/details/70181159?utm_source=blogxgwz8

安装

  • 首先，肯定要有Python
  • 其次，需要消息中间件模块 (这里用的是redis提供的服务)
  • 最后，安装Celery
// install docker (as a container for redis)

pip install redis

pip install celery

实战

首先，要起broker。（这里用的是redis）

docker run -d -p 6379:6379 redis

然后，创建一个worker，我们命名为task.py。这个task做了一件事，就是把输入的两个数累加，返回和。

from celery import Celery

app = Celery('tasks', broker='redis://localhost')

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

然后，就可以把这个worker启动起来：

celery -A tasks worker --loglevel=info

现在，环境已经准备好了。下面，就可以创建一些work，丢给worker去执行。从Python cmd line，输入以下代码：

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

返回值是一个代码编号 -> <AsyncResult: 4186b15e-7fc8-49d4-a864-e5ae2ae9c3de>

通过这个代码编号，我们可以查询到最终的结果。

Celery server log如下：

celery_2

集群

Celery起cluster非常方便，就用之前的命令就可以。进阶一点，可以用-n为这个worker起一个名字，方便识别，如下：

celery -A tasks worker --loglevel=info -n work1@%n

当一个node启动时，它会自动搜索附近的node，并sync。

celery_5

为了便于测试，我们给task设置3s的sleep时间，然后连续在client端发出6个指令。client端迅速返回了6个AsyncResult。

celery_6

然后，我们去看两个worker端的log，发现，一个接收了2个任务，一个接收了4个任务。

work 1

celery_4

worke 2

celery_3

参考

posted @ 2020-08-31 19:31  MaxStack  阅读(463)  评论(0)  编辑  收藏  举报