如何使用Celery和Docker处理Django中的定期任务

在构建和扩展Django应用程序时，不可避免地需要定期在后台自动运行某些任务。

一些例子：

生成定期报告

清除缓存

发送批量电子邮件通知

执行每晚维护工作

这是构建和扩展不属于Django核心的Web应用程序所需的少数功能之一。幸运的是，Celery提供了一个强大的解决方案，该解决方案非常容易实现，称为Celery Beat。

在下面的文章中，我们将向您展示如何使用Docker设置Django，Celery和Redis，以便通过Celery Beat定期运行自定义Django Admin命令。

依存关系：

Django v3.0.5

Docker v19.03.8

Python v3.8.2

芹菜v4.4.1

Redis v5.0.8

Django + Celery系列：

Django和Celery的异步任务

使用Celery和Docker处理Django中的定期任务（本文！）

目标

在本教程结束时，您应该能够：

使用Docker容器化Django，Celery和Redis

将Celery集成到Django应用中并创建任务

编写自定义Django Admin命令

安排自定义Django Admin命令以通过Celery Beat定期运行

项目设置

从django-celery-beat存储库中克隆基础项目，然后签出基础分支：

$ git clone
https://github.com/testdrivenio/django-celery-beat
--branch base --single-branch
$ cd django-celery-beat

由于我们总共需要管理四个流程（Django，Redis，worker和Scheduler），因此我们将使用Docker通过连接起来简化它们的工作流程，从而使它们都可以通过一个命令从一个终端窗口运行 。

从项目根目录创建映像，并启动Docker容器：

$ docker-compose up -d --build
$ docker-compose exec web python manage.py migrate

构建完成后，导航至http：// localhost：1337以确保该应用程序能够按预期运行。 您应该看到以下文本：

Orders
 No orders found!

项目结构：

├── .gitignore
├── docker-compose.yml
└── project
    ├── Dockerfile
    ├── core
    │   ├── __init__.py
    │   ├── asgi.py
    │   ├── settings.py
    │   ├── urls.py
    │   └── wsgi.py
    ├── entrypoint.sh
    ├── manage.py
    ├── orders
    │   ├── __init__.py
    │   ├── admin.py
    │   ├── apps.py
    │   ├── migrations
    │   │   ├── 0001_initial.py
    │   │   └── __init__.py
    │   ├── models.py
    │   ├── tests.py
    │   ├── urls.py
    │   └── views.py
    ├── requirements.txt
    └── templates
        └── orders
            └── order_list.html

Celery和Redis

现在，我们需要为Celery，Celery Beat和Redis添加容器。

首先，将依赖项添加到requirements.txt文件中：

Django==3.0.5
celery==4.4.1
redis==3.4.1

docker-compose.yml文件内容：

redis:
 image: redis:alpine
celery:
 build: ./project
 command: celery -A core worker -l info
 volumes:
 - ./project/:/usr/src/app/
 environment:
 - DEBUG=1
 - SECRET_KEY=dbaa1_i7%*3r9-=z-+_mz4r-!qeed@(-a_r(g@k8jo8y3r27%m
 - DJANGO_ALLOWED_HOSTS=localhost 127.0.0.1 [::1]
 depends_on:
 - redis
celery-beat:
 build: ./project
 command: celery -A core beat -l info
 volumes:
 - ./project/:/usr/src/app/
 environment:
 - DEBUG=1
 - SECRET_KEY=dbaa1_i7%*3r9-=z-+_mz4r-!qeed@(-a_r(g@k8jo8y3r27%m
 - DJANGO_ALLOWED_HOSTS=localhost 127.0.0.1 [::1]
 depends_on:
 - redis

我们还需要更新Web服务的depends_on部分：

web:
 build: ./project
 command: python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
 volumes:
 - ./project/:/usr/src/app/
 ports:
 - 1337:8000
 environment:
 - DEBUG=1
 - SECRET_KEY=dbaa1_i7%*3r9-=z-+_mz4r-!qeed@(-a_r(g@k8jo8y3r27%m
 - DJANGO_ALLOWED_HOSTS=localhost 127.0.0.1 [::1]
 depends_on:
 - redis # NEW

完整的docker-compose文件如下：

version: '3.7'

services:
 web:
 build: ./project
 command: python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
 volumes:
 - ./project/:/usr/src/app/
 ports:
 - 1337:8000
 environment:
 - DEBUG=1
 - SECRET_KEY=dbaa1_i7%*3r9-=z-+_mz4r-!qeed@(-a_r(g@k8jo8y3r27%m
 - DJANGO_ALLOWED_HOSTS=localhost 127.0.0.1 [::1]
 depends_on:
 - redis
 redis:
 image: redis:alpine
 celery:
 build: ./project
 command: celery -A core worker -l info
 volumes:
 - ./project/:/usr/src/app/
 environment:
 - DEBUG=1
 - SECRET_KEY=dbaa1_i7%*3r9-=z-+_mz4r-!qeed@(-a_r(g@k8jo8y3r27%m
 - DJANGO_ALLOWED_HOSTS=localhost 127.0.0.1 [::1]
 depends_on:
 - redis
 celery-beat:
 build: ./project
 command: celery -A core beat -l info
 volumes:
 - ./project/:/usr/src/app/
 environment:
 - DEBUG=1
 - SECRET_KEY=dbaa1_i7%*3r9-=z-+_mz4r-!qeed@(-a_r(g@k8jo8y3r27%m
 - DJANGO_ALLOWED_HOSTS=localhost 127.0.0.1 [::1]
 depends_on:
 - redis

在构建新容器之前，我们需要在Django应用中配置Celery。

芹菜配置

设定

在“核心”目录中，创建一个celery.py文件并添加以下代码：

import os
from celery import Celery
os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "core.settings")

app = Celery("core")
app.config_from_object("django.conf:settings", namespace="CELERY")
app.autodiscover_tasks()

这里发生了什么事？

首先，我们为DJANGO_SETTINGS_MODULE环境变量设置一个默认值，以便Celery知道如何找到Django项目。

接下来，我们创建了一个名称为core的新Celery实例，并将该值分配给名为app的变量。

然后，我们从django.conf的settings对象中加载了celery配置值。 我们使用namespace =“ CELERY”来防止与其他Django设置发生冲突。 换句话说，Celery的所有配置设置必须以CELERY_为前缀。

最后，app.autodiscover_tasks（）告诉Celery从settings.INSTALLED_APPS中定义的应用程序中查找Celery任务。

将以下代码添加到core / __ init__.py：

from .celery import app as celery_app

__all__ = ("celery_app",)

最后，使用以下Celery设置更新core / settings.py文件，使其可以连接到Redis：

CELERY_BROKER_URL = "redis://redis:6379"
CELERY_RESULT_BACKEND = "redis://redis:6379"

build：

$ docker-compose up -d --build

查看日志：

$ docker-compose logs 'web'
$ docker-compose logs 'celery'
$ docker-compose logs 'celery-beat'
$ docker-compose logs 'redis'

如果一切顺利，我们现在有四个容器，每个容器提供不同的服务。

现在，我们准备创建一个示例任务，以查看其是否可以正常工作。

创建一个任务

创建一个新文件core / tasks.py并为仅打印到控制台的示例任务添加以下代码：

from celery import shared_task

@shared_task
def sample_task():
 print("The sample task just ran.")

安排任务

在settings.py文件的末尾，添加以下代码，以使用Celery Beat将sample_task安排为每分钟运行一次：

CELERY_BEAT_SCHEDULE = {
 "sample_task": {
 "task": "core.tasks.sample_task",
 "schedule": crontab(minute="*/1"),
 },
}

在这里，我们使用CELERY_BEAT_SCHEDULE设置定义了定期任务。 我们给任务命名了sample_task，然后声明了两个设置：

任务声明要运行的任务。

时间表设置任务应运行的时间间隔。 这可以是整数，时间增量或crontab。 我们在任务中使用了crontab模式，告诉它每分钟运行一次。 您可以在此处找到有关Celery日程安排的更多信息。

确保添加导入：

from celery.schedules import crontab

import core.tasks

重启容器，应用变更：

$ docker-compose up -d --build

查看日志：

$ docker-compose logs -f 'celery'
celery_1 | -------------- [queues]
celery_1 | .> celery exchange=celery(direct) key=celery
celery_1 |
celery_1 |
celery_1 | [tasks]
celery_1 | . core.tasks.sample_task

我们可以看到Celery获得了示例任务core.tasks.sample_task。

每分钟，您应该在日志中看到一行以“示例任务刚刚运行”结尾的行：

celery_1  | [2020-04-15 22:49:00,003: INFO/MainProcess]
              Received task: core.tasks.sample_task[8ee5a84f-c54b-4e41-945b-645765e7b20a]
celery_1  | [2020-04-15 22:49:00,007: WARNING/ForkPoolWorker-1] The sample task just ran.

自定义Django Admin命令

Django提供了许多内置的django-admin命令，例如：

迁移

启动项目

startapp

转储数据

移民

除了内置命令，Django还为我们提供了创建自己的自定义命令的选项：

自定义管理命令对于运行独立脚本或从UNIX crontab或Windows计划任务控制面板定期执行的脚本特别有用。

因此，我们将首先配置一个新命令，然后使用Celery Beat自动运行它。

首先创建一个名为orders / management / commands / my_custom_command.py的新文件。 然后，添加运行它所需的最少代码：

from django.core.management.base import BaseCommand, CommandError

class Command(BaseCommand):
 help = "A description of the command"

 def handle(self, *args, **options):
 pass

BaseCommand有一些可以被覆盖的方法，但是唯一需要的方法是handle。 handle是自定义命令的入口点。 换句话说，当我们运行命令时，将调用此方法。

为了进行测试，我们通常只添加一个快速打印语句。 但是，建议根据Django文档使用stdout.write代替：

当您使用管理命令并希望提供控制台输出时，应该写入self.stdout和self.stderr，而不是直接打印到stdout和stderr。 通过使用这些代理，测试自定义命令变得更加容易。 另请注意，您无需以换行符结束消息，除非您指定结束参数，否则它将自动添加。

因此，添加一个self.stdout.write命令：

from django.core.management.base import BaseCommand, CommandError

class Command(BaseCommand):
 help = "A description of the command"

 def handle(self, *args, **options):
 self.stdout.write("My sample command just ran.") # NEW

测试：

$ docker-compose exec web python manage.py my_custom_command
My sample command just ran.

这样，让我们将所有内容捆绑在一起！

使用Celery Beat安排自定义命令

现在我们已经启动并运行了容器，已经过测试，可以安排任务定期运行，并编写了自定义的Django Admin示例命令，现在该进行设置以定期运行自定义命令了。

设定

在项目中，我们有一个非常基本的应用程序，称为订单。 它包含两个模型，产品和订单。 让我们创建一个自定义命令，该命令从当天发送确认订单的电子邮件报告。

首先，我们将通过此项目中包含的夹具将一些产品和订单添加到数据库中：

$ docker-compose exec web python manage.py loaddata products.json

创建超级用户：

$ docker-compose exec web python manage.py createsuperuser

出现提示时，请填写用户名，电子邮件和密码。 然后在您的Web浏览器中导航到http://127.0.0.1:1337/admin。 使用您刚创建的超级用户登录，并创建几个订单。 确保至少有一个日期为今天。

让我们为我们的电子邮件报告创建一个新的自定义命令。

创建一个名为orders / management / commands / email_report.py的文件：

from datetime import timedelta, time, datetime

from django.core.mail import mail_admins
from django.core.management import BaseCommand
from django.utils import timezone
from django.utils.timezone import make_aware

from orders.models import Order

today = timezone.now()
tomorrow = today + timedelta(1)
today_start = make_aware(datetime.combine(today, time()))
today_end = make_aware(datetime.combine(tomorrow, time()))

class Command(BaseCommand):
 help = "Send Today's Orders Report to Admins"

 def handle(self, *args, **options):
 orders = Order.objects.filter(confirmed_date__range=(today_start, today_end))

 if orders:
 message = ""

 for order in orders:
 message += f"{order} \n"

 subject = (
 f"Order Report for {today_start.strftime('%Y-%m-%d')} "
 f"to {today_end.strftime('%Y-%m-%d')}"
 )

 mail_admins(subject=subject, message=message, html_message=None)

 self.stdout.write("E-mail Report was sent.")
 else:
 self.stdout.write("No orders confirmed today.")

在代码中，我们向数据库查询了日期为Confirmed_date的订单，将订单合并为电子邮件正文的单个消息，然后使用Django内置的mail_admins命令将电子邮件发送给管理员。

添加一个虚拟管理员电子邮件，并将EMAIL_BACKEND设置为使用控制台后端，以便将该电子邮件发送到设置文件中的stdout：

EMAIL_BACKEND = "django.core.mail.backends.console.EmailBackend"
DEFAULT_FROM_EMAIL = "noreply@email.com"
ADMINS = [("testuser", "test.user@email.com"), ]

运行：

$ docker-compose exec web python manage.py email_report
Content-Type: text/plain; charset="utf-8"
MIME-Version: 1.0
Content-Transfer-Encoding: 7bit
Subject: [Django] Order Report for 2020-04-15 to 2020-04-16
From: root@localhost
To: test.user@email.com
Date: Wed, 15 Apr 2020 23:10:45 -0000
Message-ID: <158699224565.85.8278261495663971825@5ce6313185d3>
 
Order: 337ef21c-5f53-4761-9f81-07945de385ae - product: Rice
 
-------------------------------------------------------------------------------
E-mail Report was sent.

Celery Beat

现在，我们需要创建一个定期任务来每天运行此命令。

向core / tasks.py添加一个新任务：

from celery import shared_task
from django.core.management import call_command # NEW

@shared_task
def sample_task():
 print("The sample task just ran.")

# NEW
@shared_task
def send_email_report():
 call_command("email_report", )

因此，首先我们添加了一个call_command导入，该导入用于以编程方式调用django-admin命令。 在新任务中，然后将call_command与自定义命令的名称一起用作参数。

要安排此任务，请打开core / settings.py文件，并更新CELERY_BEAT_SCHEDULE设置以包括新任务。

CELERY_BEAT_SCHEDULE = {
 "sample_task": {
 "task": "core.tasks.sample_task",
 "schedule": crontab(minute="*/1"),
 },
 "send_email_report": {
 "task": "core.tasks.send_email_report",
 "schedule": crontab(hour="*/1"),
 },
}

在这里，我们向CELERY_BEAT_SCHEDULE添加了一个名为send_email_report的新条目。 正如我们对上一个任务所做的那样，我们声明了该任务应运行的任务-例如core.tasks.send_email_report-并使用crontab模式设置重复性。

重新启动容器，以确保新设置处于活动状态：

$ docker-compose up -d --build
看日志：
$ docker-compose logs -f 'celery'
celery_1 | -------------- [queues]
celery_1 | .> celery exchange=celery(direct) key=celery
celery_1 |
celery_1 |
celery_1 | [tasks]
celery_1 | . core.tasks.sample_task
celery_1 | . core.tasks.send_email_report

一分钟后邮件发出：

celery_1  | [2020-04-15 23:20:00,309: WARNING/ForkPoolWorker-1] Content-Type: text/plain; charset="utf-8"
celery_1  | MIME-Version: 1.0
celery_1  | Content-Transfer-Encoding: 7bit
celery_1  | Subject: [Django] Order Report for 2020-04-15 to 2020-04-16
celery_1  | From: root@localhost
celery_1  | To: test.user@email.com
celery_1  | Date: Wed, 15 Apr 2020 23:20:00 -0000
celery_1  | Message-ID: <158699280030.12.8934112422500683251@42481c198b77>
celery_1  |
celery_1  | Order: 337ef21c-5f53-4761-9f81-07945de385ae - product: Rice
celery_1  | [2020-04-15 23:20:00,310: WARNING/ForkPoolWorker-1] -------------------------------------------------------------------------------
celery_1  | [2020-04-15 23:20:00,312: WARNING/ForkPoolWorker-1] E-mail Report was sent.

结论

在本文中，我们指导您为Celery，Celery Beat和Redis设置Docker容器。 然后，我们展示了如何使用Celery Beat创建自定义Django Admin命令和定期任务以自动运行该命令。

原文：https://testdriven.io/blog/django-celery-periodic-tasks/

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