如何让FastAPI与Celery完美联姻，打造高效异步任务处理系统？

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1. Celery基础概念
   Celery架构由三部分组成：客户端（发送任务）、消息代理（存储任务队列）、工作者（执行任务）。典型的消息代理选择包括Redis（支持6379端口）和RabbitMQ（默认使用5672端口）。任务结果存储建议使用Redis或关系型数据库，需在配置中明确指定backend参数。

2. FastAPI与Celery集成步骤

graph TD; A(用户请求) --> B(FastAPI路由); B --> C(任务入队); C --> D(消息队列); D --> E(Celery Worker处理); E --> F(结果存储); F --> G(客户端查询);

3. 代码实现与解析
   安装依赖：

pip install fastapi==0.103.2 celery==5.3.4 redis==4.5.5 uvicorn==0.23.2 pydantic==2.5.2

项目结构：

project/
├── main.py
├── celery_app.py
└── tasks.py

核心代码示例：

# celery_app.py
from celery import Celery

celery_app = Celery(
    "worker",
    broker="redis://localhost:6379/0",
    backend="redis://localhost:6379/1",
    include=["project.tasks"]
)
celery_app.conf.update(task_track_started=True)

# tasks.py
from .celery_app import celery_app


@celery_app.task
def process_data(data: dict) -> dict:
    """模拟耗时数据处理任务"""
    import time
    time.sleep(5)
    return {"result": f"Processed {data["input"]}"}


# main.py
from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel
from .tasks import process_data

app = FastAPI()


class RequestData(BaseModel):
    input: str
    priority: int = 1


@app.post("/submit-task")
async def submit_task(data: RequestData):
    """提交异步任务接口"""
    task = process_data.apply_async(
        kwargs={"data": data.dict()},
        priority=data.priority
    )
    return {"task_id": task.id}

4. 任务状态查询实现

@app.get("/task-status/{task_id}")
async def get_task_status(task_id: str):
    """任务状态查询接口"""
    from celery.result import AsyncResult
    result = AsyncResult(task_id, app=celery_app)
    return {
        "status": result.status,
        "result": result.result if result.ready() else None
    }

5. 课后Quiz
   Q1：为什么需要为Celery配置不同的Redis数据库作为broker和backend？
   A1：区分存储空间，避免任务队列与结果数据相互干扰。broker的0号库存储待处理任务，backend的1号库保存任务状态和结果。

Q2：如何处理长时间运行的任务超时问题？
A2：在任务装饰器中设置soft_time_limit参数，例如@task(soft_time_limit=300)，同时配置worker的--maxtasksperchild参数限制最大任务数。

6. 常见报错解决方案
   错误现象：Worker收到任务但未执行
   检查要点：
7. 确认Redis服务运行状态：redis-cli ping应返回PONG
8. 检查任务模块是否包含在配置中：celery_app的include参数需正确指向tasks模块
9. 验证任务函数是否正确定义：使用@celery_app.task装饰器

错误现象：任务结果无法获取
解决方案：

1. 检查backend配置是否正确

2. 确认任务执行完成（状态为SUCCESS）

3. 检查Redis存储空间是否充足

4. 任务优先级配置
   在启动worker时指定队列：

celery -A project.celery_app worker -Q high_priority,default -l INFO

接口调用时指定优先级：

process_data.apply_async(
    kwargs={"data": data},
    queue="high_priority" if data.priority > 5 else "default"
)

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