Django论坛实时通知系统：WebSocket、Redis 与 Celery 的协同实践

在技术社区中，@提及、私信、点赞、系统公告等都需要“低延迟+高可靠”的通知体验。本文给出一套在 django.cn/forum/ 场景可落地的通知系统方案：Django 后端负责鉴权与事件入队，Redis 充当发布/订阅与短期状态存储，Celery 承担异步分发，前端通过 WebSocket/SSE 实现秒级推送。

架构概览

• 事件源：帖子发布、回复、@提及、私信、审核结果变更、系统任务完成等。
• 写路径：业务视图写入事件（轻量化 payload）→ Redis 列表/流 → Celery Worker 消费 → 组装通知对象并持久化 → 通过 Channel Layer 推送。
• 读路径：前端建立 WS/SSE 连接订阅用户频道；离线期间的通知走轮询或首屏补发。

鉴权与会话

• 使用 Channels AuthMiddlewareStack 复用 Django 会话/Token；连接建立时校验用户态与租户/版块权限。
• 每个用户维护 user:{id}:conn_set，限制并发连接数，异常断开时定期清理。

# routing.py
websocket_urlpatterns = [
    path("ws/notify/", consumers.NotifyConsumer.as_asgi()),
]

# consumer.py（简化）
class NotifyConsumer(AsyncJsonWebsocketConsumer):
    async def connect(self):
        if self.scope["user"].is_anonymous:
            return await self.close()
        self.group = f"user:{self.scope['user'].id}"
        await self.channel_layer.group_add(self.group, self.channel_name)
        await self.accept()

    async def notify(self, event):
        await self.send_json(event["data"])

事件建模与幂等

• 事件最小化：type、actor_id、target_id、context、ts。
• 生成幂等键 idempotency_key = sha1(type+actor+target+ts_bucket)；Worker 端用 Redis SETNX 防重。
• 同类高频事件合并：例如 5 分钟内同一主题的多次点赞聚合为一条“X人点赞”。

Celery 分发与降级

• 任务队列分级：notify_high（私信/提及）、notify_low（系统广播）。
• 延迟批处理：浏览量、热度信号通过 countdown 或 beat 合并写库。
• 降级策略：WS 不可达时回退到 SSE，仍不可达时切换为 长轮询，并在用户下一次请求时批量吐出。

# tasks.py（简化）
@shared_task(queue="notify_high", autoretry_for=(Exception,), retry_backoff=True, max_retries=5)
def fanout_notify(event):
    # 幂等
    if not redis.setnx(f"idemp:{event['key']}", 1): 
        return
    redis.expire(f"idemp:{event['key']}", 600)
    # 落库 + 推送
    Notification.objects.create(**event["model"])
    async_to_sync(channel_layer.group_send)(
        f"user:{event['uid']}",
        {"type": "notify", "data": event["payload"]}
    )

前端订阅与可靠性

• 首屏附带 last_event_id，WS 建连后请求“补差”；
• 前端心跳（30s）+ 服务器超时（60s）检测长连接健康度；
• 断线重连退避策略：1s → 2s → 5s → 10s 上限，并携带新的 last_event_id。

指标与告警

• QPS、推送 P95、丢消息率（幂等冲突/重试次数）、WS 在线连接数、回退比例（WS→SSE→轮询）。
• 告警门槛：回退比例 > 20%，或重试耗尽 > 0.5% 即触发。