开源web框架django知识总结（十）

2023-11-08 19:42:40

开源web框架django知识总结（十）

异步方案Celery

生产者消费者设计模式

思考：

下面两行代码存在什么问题？

CCP().send_template_sms(mobile, [sms_code, 5], 1)

return JsonResponse({'code': 0,'errmsg': 'ok'})

问题：

我们的代码是自上而下同步执行的。
借用第三方接口，也受网络延迟等多方面影响。
发送短信是耗时的操作。如果短信被阻塞住，用户响应将会延迟。
响应延迟会造成用户界面的倒计时延迟。

解决：
异步发送短信
发送短信和响应分开执行，将发送短信从主业务中解耦出来。

思考：

如何将发送短信从主业务中解耦出来。

生产者消费者设计模式介绍

为了将发送短信从主业务中解耦出来,我们引入生产者消费者设计模式。
它是最常用的解耦方式之一，寻找**中间人(broker)**搭桥，保证两个业务没有直接关联。
总结：
生产者生成消息，缓存到消息队列中，消费者读取消息队列中的消息并执行。
由阿尔法商城生成发送短信消息，缓存到消息队列中，消费者读取消息队列中的发送短信消息并执行。

Celery介绍和使用

思考：

消费者取到消息之后，要消费掉（执行任务），需要我们去实现。

任务可能出现高并发的情况，需要补充多任务的方式执行。

耗时任务很多种，每种耗时任务编写的生产者和消费者代码有重复。

取到的消息什么时候执行，以什么样的方式执行。

结论：

实际开发中，我们可以借助成熟的工具Celery来完成。

有了Celery，我们在使用生产者消费者模式时，只需要关注任务本身，极大的简化了程序员的开发流程。

1. Celery介绍

Celery介绍：
- 一个简单、灵活且可靠、处理大量消息的分布式系统，可以在一台或者多台机器上运行。
- 单个 Celery 进程每分钟可处理数以百万计的任务。
- 通过消息进行通信，使用消息队列（broker）在客户端和消费者之间进行协调。

安装Celery：

pip install -U Celery   # -u 参数是升级安装（原来没有，直接安装；有，升级到最新）

Celery官方文档

2. 创建Celery实例并加载配置

1.定义Celery_tasks包、创建Celery初始化模块、配置文件

config.py

# 如果使用 redis 作为中间人
# 需要这样配置:
# 1、将来生产者会把任务发布到redis的10号库
# 2、消费者会从redis的10号库中提取任务并执行
broker_url='redis://192.168.42.128:6379/10'

main.py

"""
该文件作为异步应用程序初始化的模块
"""
# 在异步任务程序中加载django的环境
import os
os.environ.setdefault(
    'DJANGO_SETTINGS_MODULE',
    'aerf_mall.settings.dev'   # 此行aerf_mall要改成你对应的项目名字
)


from celery import Celery

# 初始化一个应用程序对象
app = Celery("aerf")

# 加载配置文件——参数是配置文件(模块)的导包路径
# 我们将来是在celery_tasks包所在的目录为工作目录运行异步程序；
app.config_from_object('celery_tasks.config')

# 告知app监听的任务有哪些
# 该函数的参数是一个列表，列表里写的是任务包的导包路径
app.autodiscover_tasks([
    'celery_tasks.sms',

])

2、将之前修改好的yuntongxun文件夹拷贝过来，修改ccp_sms.py引入包的位置

# from libs.yuntongxun.CCPRestSDK import REST
from .CCPRestSDK import REST

3、新建sms包，新建tasks.py文件

tasks.py

"""
tasks.py文件名是固定，该文件中定义异步任务函数！！
"""
from celery_tasks.main import app
from celery_tasks.yuntongxun.ccp_sms import CCP

#  定义一个发送短信的任务函数
# name自定义任务函数名称
# 被app.task装饰的函数就是异步任务函数
@app.task(name='ccp_send_sms_code')
def ccp_send_sms_code(mobile, sms_code):
    return CCP().send_template_sms(mobile, [sms_code, 5], 1)

4、celery代码执行流程

5、更改之前写好代码的引用位置

# from aerf_mall.libs.yuntongxun.ccp_sms import CCP
from celery_tasks.sms.tasks import ccp_send_sms_code

# CCP().send_template_sms(mobile, [sms_code, 5], 1)
# 异步函数调用！
ccp_send_sms_code.delay(mobile, sms_code)

6、启动Celery服务

celery -A celery_tasks.main worker -l info

-A指对应的应用程序, 其参数是项目中 Celery实例的位置。
worker指这里要启动的worker。
-l指日志等级，比如info等级。

注意：1、运行命令的位置，在celery_tasks文件夹同级位置

2、看截图

代码同步后：

6、启动阿尔法商城项目、测试http://192.168.42.128/register.html

知识拓展：

思考问题：测试阶段，云通讯免费8元，如果没钱了，怎么办呢？

解决思路：根据控制台会输出验证码，跳过云通讯“正常”验证。
修改ccp_sms.py文件部分代码

# 说明：主账号，登陆云通讯网站后，可在"控制台-应用"中看到开发者主账号ACCOUNT SID
_accountSid = ''

# 说明：主账号Token，登陆云通讯网站后，可在控制台-应用中看到开发者主账号AUTH TOKEN
_accountToken = ''

# 请使用管理控制台首页的APPID或自己创建应用的APPID
_appId = ''

修改

# if result.get("statusCode") == "000000":
if result.get("statusCode") != "000000":
            # 返回0 表示发送短信成功
            return 0
        else:
            # 返回-1 表示发送失败
            return -1

二、celery知识补充

1、celery worker的工作模式

默认是进程池方式，进程数以当前机器的CPU核数为参考，每个CPU开四个进程。
如何自己指定进程数：`celery worker -A proj --concurrency=4

celery -A celery_tasks.main worker -l info -c 10

如何改变进程池方式为协程方式：`celery worker -A proj --concurrency=1000 -P eventlet -c 1000

# 安装eventlet模块
pip install eventlet

# 启用 Eventlet 池
celery -A celery_tasks.main worker -l info -P eventlet -c 1000

完成class RegisterView(View)的代码:

1、逻辑分析：

1.1 post请求

1.2 vue传到后台得数据都是json格式数据，需要用json.loads（）进行解析

注意：json.loads（）与json.load（）区别；json.dumps（）与json.dump（）区别

json.loads()、json.dumps()和json.dump()、json.load()分别是两组不同用法

带s的用于数据类型的转换，不带s的用于操作文件。

json.loads()、json.dumps()概念理解

json本身是字符串，通过以下两个函数可以进行字典和字符串的转换。

因为浏览器不支持字典方式显示，如果请求过来的类型是字典，必须通过json.dumps()函数将字典转换为字符串之后，才可展示。

json.loads()：解码，将JSON格式的字符串转换为字典。

>>> import json
>>> json_str = '{"num": "66" }'
>>> dict2 = json.loads(json_str)
>>> type(json_str)
<class 'str'>
>>> type(dict2)
<class 'dict'>

json.dumps()：编码，将字典转换为JSON格式的字符串。

>>> import json
>>> dict1 = {"num": "88"}
>>> json_info = json.dumps(dict1)
>>> type(dict1)
<class 'dict'>
>>> type(json_info)
<class 'str'>
>>>

1.3 获取前端传来数据：‘username’，‘password’，‘password2’，‘mobile’，‘sms_code’，‘allow’

1.4 虽然前端已经对数据已经校验过了，但那是从浏览器上的校验。黑客、爬虫还是可以通过手段，模拟浏览器，越过前端验证，所以后端还是需要对数据再次验证。

a）验证数据完整性：if not all([username, password, password2, mobile, sms_code]):

b）验证用户名格式：if not re.match(r’^\w{5,20}$’, username):

c）验证密码格式：if not re.match(r’^\w{8,20}$’, password):

d）验证密码与重复密码是否一致：if password != password2:

e）验证手机号：if not re.match(r’^\d{6}$’, sms_code):

f）验证是否“同意协议”：if not allow:

g）由于图片验证码，已经在发送短息时验证过了，此时不用再次验证，只需验证手机短信验证码是否正确：get_redis_connection(‘sms_code’)连接短信存储的Redis，由于数据库中可能有多条数据，所以需要根据手机号，取对应的数据.get(‘sms_%s’%mobile)。
，如果没有获取到手机验证码，返给前端：‘短信验证码过期！’ ，获取到后，与前端出来的sms_code比较。

1.5 验证全部通过后，向数据库中创建用户（.create_user），保存信息

user = User.objects.create_user(
                username=username,
                password=password,
                mobile=mobile
            )

1.6 传入request对象和user对象，把用户信息写入session缓存(redis)中，并且把sessionid返回给浏览器，存入cookie：login(request, user)

1.7 构建响应：response = JsonResponse({‘code’: 0, ‘errmsg’:’ ok’})

1.8 把用户信息写入cookie，设置网站过期时间3600乘以24乘以14（14天）

1.9 返回response

注册内容完整代码：

from django_redis import get_redis_connection
from django.contrib.auth import login
import json
import re

# 用户注册
class RegisterView(View):

    def post(self, request):
        # 1、提取参数
        # request.body --> b'{"username": "xxxx"}'
        # request.body.decode() --> '{"username": "xxxx"}'
        data = json.loads(request.body.decode())

        username = data.get('username')
        password = data.get('password')
        password2 = data.get('password2')
        mobile = data.get('mobile')
        sms_code = data.get('sms_code')
        allow = data.get('allow')

        # 2、校验参数
        if not all([username, password, password2, mobile, sms_code]):
            return JsonResponse({'code':400, 'errmsg': '缺少参数'}, status=400)

        if not re.match(r'^\w{5,20}$', username):
            return JsonResponse({'code':400, 'errmsg': '用户名格式有误'}, status=400)

        if not re.match(r'^\w{8,20}$', password):
            return JsonResponse({'code':400, 'errmsg': '密码格式有误'}, status=400)

        if password != password2:
            return JsonResponse({'code':400, 'errmsg': '密码输入不一致！'}, status=400)

        if not re.match(r'^\d{6}$', sms_code):
            return JsonResponse({'code': 400, 'errmsg': '验证码格式有误'}, status=400)

        if not allow:
            return JsonResponse({'code': 400, 'errmsg': '请求统一用户协议！'}, status=400)


        # 手机验证码校验
        conn = get_redis_connection('sms_code')
        sms_code_from_redis = conn.get('sms_%s'%mobile)
        if not sms_code_from_redis:
            return JsonResponse({'code': 400, 'errmsg': '短信验证码过期！'}, status=400)
        sms_code_from_redis = sms_code_from_redis.decode()
        if sms_code_from_redis != sms_code:
            return JsonResponse({'code':400, 'errmsg': '短信验证码有误！'}, status=400)

        # 3、新建数据,构建用户模型类对象保存数据库
        # User.objects.create() --> 构建的用户模型类对象，密码不会加密
        # User.objects.create_user() --> 构建用户模型类对象，把明文密码加密
        # User.objects.create_superuser() --> 构建用户模型类对象，把明文密码加密以及is_staff=True
        try:
            user = User.objects.create_user(
                username=username,
                password=password,
                mobile=mobile
            )
        except Exception as e:
            print(e)

        # 传入request对象和user对象，把用户信息写入session缓存(redis)中，并且把sessionid返回给浏览器
        # 存入cookie
        login(request, user)


        # 4、构建响应
        response = JsonResponse({'code': 0, 'errmsg':' ok'})
        response.set_cookie(
            'username',
            username,
            max_age=3600*24*14
        )
        return response

urls.py

# 注册
    re_path(r'^register/$', RegisterView.as_view()),

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生产者消费者设计模式

生产者消费者设计模式介绍

Celery介绍和使用

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2. 创建Celery实例并加载配置

知识拓展：

二、celery知识补充

完成class RegisterView(View)的代码:

1、逻辑分析：

祝大家学习python顺利！

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异步方案Celery

生产者消费者设计模式

生产者消费者设计模式介绍

Celery介绍和使用

1. Celery介绍

2. 创建Celery实例并加载配置

知识拓展：

二、celery知识补充

完成class RegisterView(View)的代码:

1、逻辑分析：

祝大家学习python顺利！

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