celery笔记八之数据库操作定时任务

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前面我们介绍定时任务是在 celery.py 中的 app.conf.beat_schedule 定义，这一篇笔记我们介绍一下如何在 Django 系统中的表里来操作这些任务。

1. 依赖及migrate操作
2. beat 的启动
3. 表介绍
4. 手动操作定时任务

1、依赖安装及migrate操作

我们先通过 app.conf.beat_schedule 定义定时任务：

app.conf.beat_schedule = {
    'add-every-60-seconds': {
        'task': 'blog.tasks.add',
        'schedule': 60,
        'args': (16, 16),
    },
    'schedule_minus': {
        'task': 'blog.tasks.minus',
        'schedule': crontab(minute=5, hour=2),
        'args': (12, 24),
    },
}

如果我们就这样启动 Django 系统，worker 和 beat 服务，系统的定时任务就只有一个，写死在系统里。

当然，我们也可以使用一些 celery 的函数来手动向系统里添加定时任务，但是我们有一个更好的方法来管理操作这些定时任务，那就是将这些定时任务写入到数据库中，来进行增删改查操作，定制开发。

将定时任务写入数据库，我们需要进行以下几步操作：

• 安装依赖
• INSTALLED_APP添加模块
• 执行migrate

安装依赖

通过 pip 安装一个 django-celery-beat 依赖：

pip3 install django-celery-beat

INSTALLED_APP添加模块

安装后，要正常使用还需要将其添加到 settings.py 的 INSTALLED_APPS 中：

# settings.py

INSTALLED_APPS = [
    ...,
    'django_celery_beat',
]

执行migrate

接下来我们执行 migrate 操作将需要创建的表写入数据库：

python3 manage.py migrate

可以看到如下输出：

Running migrations:
  Applying django_celery_beat.0001_initial... OK
  Applying django_celery_beat.0002_auto_20161118_0346... OK
  Applying django_celery_beat.0003_auto_20161209_0049... OK
  Applying django_celery_beat.0004_auto_20170221_0000... OK
  Applying django_celery_beat.0005_add_solarschedule_events_choices... OK
  Applying django_celery_beat.0006_auto_20180322_0932... OK
  Applying django_celery_beat.0007_auto_20180521_0826... OK
  Applying django_celery_beat.0008_auto_20180914_1922... OK
  Applying django_celery_beat.0006_auto_20180210_1226... OK
  Applying django_celery_beat.0006_periodictask_priority... OK
  Applying django_celery_beat.0009_periodictask_headers... OK
  Applying django_celery_beat.0010_auto_20190429_0326... OK
  Applying django_celery_beat.0011_auto_20190508_0153... OK
  Applying django_celery_beat.0012_periodictask_expire_seconds... OK
  Applying django_celery_beat.0013_auto_20200609_0727... OK
  Applying django_celery_beat.0014_remove_clockedschedule_enabled... OK
  Applying django_celery_beat.0015_edit_solarschedule_events_choices... OK

然后可以看到在 Django 系统对应的数据库里新增了几张表，表的介绍及使用我们在后面再介绍。

2、beat 的启动

在启动 beat 前，我们需要对时区进行设置，前面我们介绍过在 Django 和 celery 中都需要设置成北京时间：

TIME_ZONE = "Asia/Shanghai"
USE_TZ = False

# celery 时区设置 
CELERY_TIMEZONE = "Asia/Shanghai"
CELERY_ENABLE_UTC = False
DJANGO_CELERY_BEAT_TZ_AWARE = False

启动 beat 我们需要添加参数将数据指定存储在数据库中，可以在启动 beat 的时候添加参数：

celery -A hunter beat -l INFO --scheduler django_celery_beat.schedulers:DatabaseScheduler

也可以通过 app.conf.beat_scheduler 指定值：

app.conf.beat_scheduler = 'django_celery_beat.schedulers:DatabaseScheduler'

然后直接启动 beat：

celery -A hunter beat -l INFO

3、表介绍

在执行完 migrate 之后系统会多出几张表，都是定时任务相关的表：

• django_celery_beat_clockedschedule
• django_celery_beat_crontabschedule
• django_celery_beat_intervalschedule
• django_celery_beat_solarschedule
• django_celery_beat_periodictask
• django_celery_beat_periodictasks

其中 django_celery_beat_clockedschedule 和 django_celery_beat_solarschedule 暂时不介绍

django_celery_beat_crontabschedule

是我们的周期任务表，比如我们上面定义的：

    'schedule_minus': {
        'task': 'blog.tasks.minus',
        'schedule': crontab(minute=5, hour=2),
        'args': (12, 24),
    },

执行 celery 的 beat 后，会在该表新增一条数据，表的字段就是我们设置的 crontab() 里的值，包括 minute，hour，day_of_week，day_off_month，month_of_year 和 timezone。

除了 timezone 字段，前面的字段如何定义和使用上一篇笔记中已经详细介绍过，timezone 字段则是我们在 settings.py 里定义的时区信息。

django_celery_beat_intervalschedule

这张表的数据是我们定义的间隔时间任务的表，比如每隔多少秒，多少分钟执行一次。

该表只有 id， every 和 period 字段，every 表示的是时间的间隔，填写的数字，period 则是单位，可选项有：

• microseconds：毫秒
• seconds：秒
• minutes：分钟
• hours：小时
• days：天

我们在定义间隔任务的时候，除了直接使用数字表示秒之外，还可以使用 datetime.timedelta() 来定义其他时间，比如：

from datetime import timedelta
app.conf.beat_schedule = {
    'add-every-60-seconds': {
        'task': 'blog.tasks.add',
        'schedule': timedelta(minutes=5),
        'args': (16, 16),
    },
}

但是当我们启动 beat 的时候，系统在写入数据库的时候还是会自动为我们将其转化为秒数，比如 minutes=5，会给我们加入的数据是：

every=300, period='seconds'

django_celery_beat_periodictask

这张表其实是对前面几张表的任务的一个汇总，

• crontab_id，interval_id 等外键字段来判断是属于哪张表的定时/周期任务
• last_run_at 上次运行时间
• total_run_count 总运行次数
• name 表示任务名称
• task 字段表示任务来源等

还有参数，队列等信息。

每一条在 django_celery_beat_crontabschedule 和 django_celery_beat_intervalschedule 表中的数据都必须在该表中有一个汇总的信息记录才可以正常运行。

也就是说在前面的两张表中可以添加各种任务执行的策略，然后在 django_celery_beat_periodictask 中有一个数据指向该策略，就可以使用该策略进行周期任务的执行。

其中，name 字段上是有唯一键的，但是 task 可以重复写入，这也就意味着我们可以针对同一个 task 制定不同的定时策略。

django_celery_beat_periodictasks

这个表就一条数据，保存的是系统上一次执行任务的时间。

4、手动操作定时任务

接下来我们自己定义两个周期任务，一个是 blog.tasks.add 函数，每隔20s运行一次，另一个是 blog.tasks.minus 函数，每天晚上 23点15分执行一次。

我们首先还是运行 beat 和 worke，然后在 python3 manage.py shell 中执行下面的代码：

import json
from django_celery_beat.models import IntervalSchedule, CrontabSchedule, PeriodicTask

twenty_second_interval, _ = IntervalSchedule.objects.get_or_create(every=20, period=IntervalSchedule.SECONDS)
eleven_clock_crontab, _ = CrontabSchedule.objects.get_or_create(minute=18, hour=23)

PeriodicTask.objects.get_or_create(
    interval_id=twenty_second_interval.id,
    name="twenty_second_interval",
    task="blog.tasks.add",
    args=json.dumps([1, 2]),
)

PeriodicTask.objects.get_or_create(
    crontab_id=eleven_clock_crontab.id,
    name="eleven_clock_crontab",
    task="blog.tasks.minus",
    args=json.dumps([8, 2]),
)

然后可以看到运行 beat 的 shell 中或者日志文件有输出下面的信息：

DatabaseScheduler: Schedule changed.

其实就是系统监测了 PeriodicTask 表，发现它的数据有变化就会重新更改一次，当 beat 服务启动，系统会去 PeriodicTask 表里获取数据。

如果这些任务的数据有更改，系统就会检测到然后发出 Schedule changed 的信息。

我这边测试了 name、enabled、one_off、args 等字段，发现修改后系统都会捕获到任务的变化。

其中，one_off 字段的含义是该任务仅执行一次。

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