使用WebSocketConsumer()实现Python中的实时任务队列管理系统

发布时间：2024-01-20 08:19:21

WebSocketConsumer是Django Channels库中的一个基类，用于处理WebSocket连接。它是一个异步任务管理系统，可以实现实时任务队列的管理。下面是一个使用WebSocketConsumer实现实时任务队列管理系统的例子。

首先，需要安装Django Channels库。使用以下命令进行安装：

pip install channels

接下来，创建一个Django项目，并在settings.py文件中添加channels应用：

INSTALLED_APPS = [
    # 其他应用
    'channels',
]

ASGI_APPLICATION = 'project_name.routing.application'

然后，在项目根目录下创建一个名为routing.py的文件，用于定义路由配置：

from django.urls import path
from channels.routing import ProtocolTypeRouter, URLRouter
from tasks.consumers import TaskConsumer

application = ProtocolTypeRouter({
    'http': get_asgi_application(),
    'websocket': AuthMiddlewareStack(
        URLRouter([
            path('ws/tasks/', TaskConsumer.as_asgi()),
        ])
    ),
})

在上面的代码中，我们为WebSocket连接的URL路径指定了一个名为TaskConsumer的Consumer类。

接下来，创建一个名为consumers.py的文件，编写TaskConsumer类：

from channels.generic.websocket import AsyncWebsocketConsumer

class TaskConsumer(AsyncWebsocketConsumer):
    async def connect(self):
        # WebSocket连接建立时调用
        await self.accept()

    async def disconnect(self, close_code):
        # WebSocket连接断开时调用
        pass

    async def receive(self, text_data):
        # 收到消息时调用
        pass

在上面的代码中，我们定义了WebSocket连接建立时、断开时和收到消息时的回调函数。可以在这些回调函数中实现具体的任务队列管理逻辑。

现在，我们可以在TaskConsumer类中实现一个简单的任务队列处理逻辑。修改receive()方法如下：

import asyncio

class TaskConsumer(AsyncWebsocketConsumer):
    async def connect(self):
        await self.accept()
        self.queue = asyncio.Queue()  # 创建一个异步队列

        # 启动一个任务处理协程
        asyncio.create_task(self.process_queue())

    async def disconnect(self, close_code):
        # 断开连接时关闭队列
        await self.queue.put(None)
        await self.queue.join()

    async def receive(self, text_data):
        # 将收到的消息放入队列
        await self.queue.put(text_data)

在上述代码中，我们创建了一个异步队列self.queue，并在连接建立时启动一个任务处理协程self.process_queue()。在连接断开时，我们将None放入队列以结束任务处理协程并等待队列处理完成。

接下来，我们实现任务处理协程：

class TaskConsumer(AsyncWebsocketConsumer):
    # ...

    async def process_queue(self):
        while True:
            task = await self.queue.get()  # 从队列中获取任务
            if task is None:
                break
            # 处理任务的逻辑
            await asyncio.sleep(1)  # 模拟任务处理
            await self.send('Task completed')  # 发送消息给客户端
            self.queue.task_done()  # 表示任务处理完毕

在上述代码中，我们使用while循环来不断从队列中获取任务并处理。如果获取到的任务为None，则表示任务处理协程应该退出。

最后，需要在项目的urls.py文件中添加一个URL路径，用于在浏览器中建立WebSocket连接：

from django.urls import path
from tasks import views

urlpatterns = [
    # 其他URL路径
    path('tasks/', views.task_view, name='task_view'),
]

在views.py文件中，定义一个视图函数以返回WebSocket连接的HTML页面：

from django.shortcuts import render

def task_view(request):
    return render(request, 'tasks/tasks.html')

在tasks.html文件中，添加JavaScript代码以建立WebSocket连接和发送任务：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Tasks</title>
</head>
<body>
    <script>
        var socket = new WebSocket('ws://' + window.location.host + '/ws/tasks/');

        socket.onopen = function() {
            console.log('WebSocket connection established.');
            socket.send('Task 1');  // 发送任务
            socket.send('Task 2');
        };

        socket.onmessage = function(e) {
            console.log('Received: ' + e.data);  // 收到消息
        };

        socket.onclose = function() {
            console.log('WebSocket connection closed.');
        };
    </script>
</body>
</html>

现在，启动Django开发服务器并访问http://localhost:8000/tasks/，浏览器会建立WebSocket连接并发送两个任务。服务器会不断从任务队列中获取任务并处理，同时向客户端发送处理完成的消息。

以上就是使用WebSocketConsumer实现实时任务队列管理系统的步骤和示例代码。通过WebSocketConsumer，我们可以实现类似WebSocket聊天室、实时通知等功能。