如何使用 Tornado 和 MongoDB 实现异步任务队列（asynchronous task queue）？

2023-04-15 00:00:00 tornado 队列 如何使用

要使用 Tornado 和 MongoDB 实现异步任务队列，我们可以通过以下步骤完成：
1. 安装 Tornado 和 pymongo：

pip install tornado pymongo
  1. 在 MongoDB 中创建一个集合（collection），用于存储任务数据。例如，我们可以创建一个名为 tasks 的集合：
db.createCollection('tasks')
  1. 创建一个 Tornado 应用程序，并配置 MongoDB 连接：
import tornado.escape
import tornado.ioloop
import tornado.web
import pymongo
mongo_client = pymongo.MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
mongo_db = mongo_client['mydatabase']
mongo_collection = mongo_db['tasks']
class Application(tornado.web.Application):
    def __init__(self):
        handlers = [
            (r"/task/new", NewTaskHandler),
            (r"/task/status/([^/]+)", TaskStatusHandler),
        ]
        settings = dict(
            debug=True,
        )
        super(Application, self).__init__(handlers, **settings)

在这个应用程序中，我们创建了一个 MongoClient 对象，连接到本地 MongoDB 服务器上的默认端口。然后，我们指定了要使用的数据库和集合，并在应用程序中引用它们。
4. 创建一个任务的处理程序（handler），用于接收新任务的提交：

class NewTaskHandler(tornado.web.RequestHandler):
    async def post(self):
        task_data = tornado.escape.json_decode(self.request.body)
        # 将任务插入到 MongoDB 中
        task_id = await mongo_collection.insert_one(task_data).inserted_id
        self.write({"status": "ok", "task_id": str(task_id)})

这个处理程序接收 POST 请求，从请求正文中解码任务数据，然后将任务数据插入到 MongoDB 中。然后，它返回一个响应，指示任务已成功提交，并包含任务 ID。
5. 创建一个任务状态处理程序，用于检查任务的状态：

class TaskStatusHandler(tornado.web.RequestHandler):
    async def get(self, task_id):
        task = await mongo_collection.find_one({"_id": pymongo.ObjectId(task_id)})
        if task:
            self.write({"status": task["status"]})
        else:
            self.write({"status": "not found"})

这个处理程序接收 GET 请求，包含用于检查任务状态的任务 ID。它从 MongoDB 中获取任务数据，检查任务状态，并返回状态值。
6. 在适当的时候启动异步任务处理程序：

async def process_tasks():
    while True:
        task = await mongo_collection.find_one({"status": "new"})
        if task:
            # 处理任务
            task_data = task["data"]
            result = process_task(task_data)
            # 更新任务状态
            await mongo_collection.update_one({"_id": task["_id"]}, {"$set": {"status": "done", "result": result}})
        else:
            # 没有任务，等待1秒钟
            await tornado.gen.sleep(1)
if __name__ == "__main__":
    app = Application()
    app.listen(8888)
    # 启动异步任务处理程序
    tornado.ioloop.IOLoop.current().spawn_callback(process_tasks)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

这个示例中的 process_tasks 函数演示了如何从 MongoDB 中获取新的、未处理的任务，并在后台处理它们。处理程序可以是任何你需要实现的逻辑，例如调用外部 API，计算密集型任务等。处理程序完成后，它会将结果写回到 MongoDB 中，并将任务状态设置为“done”。
这个函数是一个 Python 协程，并通过 Tornado 的 IOLoop 调度来执行。我们使用 spawn_callback 方法将它添加到事件循环中，并在应用程序启动时启动它。
7. 提交新任务
现在，我们可以使用 HTTP POST 请求向我们的任务队列提交新任务。例如，我们可以使用 curl 命令提交一个新任务：

curl -H "Content-Type: application/json" -X POST -d '{"url": "http://pidancode.com"}' http://localhost:8888/task/new

然后，我们可以使用 HTTP GET 请求来检查任务状态：

curl http://localhost:8888/task/status/{task_id}

其中 {task_id} 是提交任务时返回的任务 ID。
这就是使用 Tornado 和 MongoDB 实现异步任务队列的基本步骤。当然，这只是一个简单的示例，实际应用中可能需要更多的错误处理、日志记录和性能优化。

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