#파이썬 33일차_온라인 상점 구축 프로젝트3

2.3 고객 주문 등록하기

• Terminal

python manage.py startapp orders

• myshop/settings.py

INSTALLED_APPS = [     ...     'shop.apps.ShopConfig',     'cart.apps.CartConfig',     'orders.apps.OrdersConfig', ]

2.3.1 주문 모델 생성하기

• orders/models.py

from django.db import models from shop.models import Product class Order(models.Model):     first_name = models.CharField(max_length=50)     last_name = models.CharField(max_length=50)     email = models.EmailField()     address = models.CharField(max_length=250)     postal_code = models.CharField(max_length=20)     city = models.CharField(max_length=100)     created = models.DateTimeField(auto_now_add=True)     updated = models.DateTimeField(auto_now=True)     paid = models.BooleanField(default=False)     class Meta:         ordering = ['-created']         indexes = [             models.Index(fields=['-created']),         ]     def __str__(self):         return f'Order {self.id}'     def get_total_cost(self):         return sum(item.get_cost() for item in self.items.all()) class OrderItem(models.Model):     order = models.ForeignKey(Order, related_name='items', on_delete=models.CASCADE)     product = models.ForeignKey(Product, related_name='order_items', on_delete=models.CASCADE)     price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)     quantity = models.PositiveIntegerField(default=1)     def __str__(self):         return str(self.id)     def get_cost(self):         return self.price * self.quantity

• Terminal

python manage.py makemigrations python manage.py migrate

2.3.2 관리 사이트에 주문 모델 추가하기

• orders/admin.py

from django.contrib import admin from .models import Order, OrderItem class OrderItemInline(admin.TabularInline):     model = OrderItem     raw_id_fields = ['product'] @admin.register(Order) class OrderAdmin(admin.ModelAdmin):     list_display = ['id', 'first_name', 'last_name', 'email', 'address',                     'postal_code', 'city', 'paid', 'created', 'updated']     list_filter = ['paid', 'created', 'updated']     inlines = [OrderItemInline]

• Terminal

python manage.py runserver

2.3.3 고객 주문 생성하기

• 새로운 주문의 생성 단계
  1. 사용자에게 데이터를 입력할 주문 폼 제시
  2. 입력한 데이터로 새로운 Order 인스턴스 생성
  3. 각 아이템에 대한 해당 OrderItem 인스턴스 생성
  4. 카트의 모든 내용을 지우고 사용자를 성공 페이지로 Redirection

• orders/forms.py

from django import forms from .models import Order class OrderCreateForm(forms.ModelForm):     class Meta:         model = Order         fields = ['first_name', 'last_name', 'email', 'address',                   'postal_code', 'city']

• orders/views.py

from django.shortcuts import render from .models import OrderItem from .forms import OrderCreateForm from cart.cart import Cart def order_create(request):     cart = Cart(request)     if request.method == 'POST':         form = OrderCreateForm(request.POST)         if form.is_valid():             order = form.save()             for item in cart:                 OrderItem.objects.create(order=order,                                         product=item['product'],                                         price=item['price'],                                         quantity=item['quantity'])             # 카트 비우기             cart.clear()             return render(request, 'orders/order/created.html', {'order': order})     else:         form = OrderCreateForm()     return render(request, 'orders/order/create.html', {'cart': cart, 'form': form})

• request.method에 따른 작업 내용
  • GET 요청
    1. OrderCreateForm 폼을 인스턴스화
    2. orders/order/create.html 템플릿을 렌더링
  • POST 요청
    1. 전송된 데이터의 유효성 검사
    2. 데이터가 유효하면 order = form.save()를 사용하여 데이터베이스에 새로운 주문을 생성
    3. 카트의 아이템들을 반복해서 각 아이템에 대한 OrderItem을 생성
    4. 카트의 콘텐츠 삭제
    5. orders/order/created.html 템플릿을 렌더링

• orders/urls.py

from django.urls import path from . import views app_name = 'orders' urlpatterns = [     path('create/', views.order_create, name='order_create'), ]

• myshop/urls.py

... urlpatterns = [     path('admin/', admin.site.urls),     path('cart/', include('cart.urls', namespace='cart')),     path('orders/', include('orders.urls', namespace='orders')),     path('', include('shop.urls', namespace='shop')), ] ...

• cart/templates/cart/detail.html
  • 다음의 코드를 찾아서 수정

<a href="#" class="button">Checkout</a>

<a href="{% url 'orders:order_create' %}" class="button">Checkout</a>

• orders/templages/orders/order/create.html

{% extends "shop/base.html" %} {% block title %}   Checkout {% endblock %} {% block content %}   <h1>Checkout</h1>   <div class="order-info">     <h3>Your order</h3>     <ul>       {% for item in cart %}         <li>           {{ item.quantity }}x {{ item.product.name }}           <span>${{ item.total_price }}</span>         </li>       {% endfor %}     </ul>     <p>Total: ${{ cart.get_total_price }}</p>   </div>   <form method="post" class="order-form">     {{ form.as_p }}     <p><input type="submit" value="Place order"></p>     {% csrf_token %}   </form> {% endblock %}

• orders/templages/orders/order/created.html

{% extends "shop/base.html" %} {% block title %}   Thank you {% endblock %} {% block content %}   <h1>Thank you</h1>   <p>Your order has been successfully completed. Your order number is   <strong>{{ order.id }}</strong>.</p> {% endblock %}

• shop/templates/shop/base.html

... <div class="cart">     {% with total_items=cart|length %}         {% if total_items > 0 %}             Your cart:             <a href="{% url "cart:cart_detail" %}">                 {{ total_items }} item{{ total_items|pluralize }},                 ${{ cart.get_total_price }}             </a>         {% elif not order %}             Your cart is empty.         {% endif %}     {% endwith %} </div> ...

3. 성능 개선

3.1 비동기 작업

• HTTP 요청을 받으면 가능한 한 빨리 사용자에게 응답을 반환해야 함
  • 주로 디버그 도구 등을 사용해서 요청/응답 주기의 여러 단계에 걸리는 시간과 수행된 SQL 쿼리의 실행 시간을 확인하면서 총 응답시간을 단축하기 위해 노력함
• 실행 시간이 오래 걸리는 작업은 서버 응답 속도를 심각하게 저하시킬 수 있음
  • 시간이 오래 걸리는 작업을 완료하면서 사용자에게 빠른 응답을 반환하기 위한 방법의 하나로 비동기 실행을 활용함

3.1.1 비동기 작업으로 처리하기

동기(Synchronous)와 비동기(Asynchronous)

• 동기
  • 직렬적으로 태스크를 수행하는 방식
  • 요청을 보낸 후 응답을 받아야 다음 동작이 이루어지는 방식
  • 어떠한 태스크를 처리할 동안 나머지 태스크는 대기
  • 실제로 CPU가 느려지는 것은 아니지만 시스템의 전체적인 효율이 저하됨

(출처: https://poiemaweb.com/es6-promise)

비동기

• 병렬적으로 태스크를 수행하는 방식
• 요청을 보낸 후 응답의 수락 여부와는 상관없이 다음 태스크가 동작하는 방식
• A 테스크가 실행되는 시간 동안 B 태스크를 실행할 수 있으므로 자원을 효율적으로 사용할 수 있음
• 비동기 요청 시 응답 후 처리할 "콜백 함수"를 함께 알려줌으로써 해당 태스크가 완료되었을 때 "콜백 함수"가 호출되도록 함

 

(출처: https://poiemaweb.com/es6-promise)

• 그러나 비동기 처리를 위해 콜백 패턴을 사용하면 처리 순서를 보장하기 위해 여러 개의 콜백 함수가 중첩되어 복잡도가 높아지는 "콜백 헬(Callback Hell)이 발생하는 단점이 있음
• 콜백 헬은 가독성을 나쁘게 하며 실수를 유발하는 원인이 됨
• 콜백 헬이 발생하는 전형적인 사례

step1(function(value1) {             step2(value1, function(value2) {                 step3(value2, function(value3) {                     step4(value3, function(value4) {                         step5(value4, function(value5) {                             // value5를 사용하는 처리                         });                     });                 });             });         });

• 요청/응답 주기에서 일부 작업을 백그라운드에서 실행함으로써 작업을 분산시킬 수 있음
  • 예시 1:
    • 동영상 공유 플랫폼에서 사용자가 동영상을 업로드할 수 있게 할 때
    • 업로드된 동영상을 트랜스코딩하는데 오랜 시간이 걸림
    • 사용자가 동영상을 업로드하기 시작하면 사이트는 곧 트랜스코딩이 시작될 것이라는 응답을 반환
    • 비동기적으로 동영상의 트랜스코딩 시작
    • 사용자는 다른 작업을 수행하기 시작
    • 동영상의 트랜스코딩이 완료되면 콜백을 통해 다음 순서의 기능을 호출
    • 사용자는 트랜스코딩이 완료된 동영상을 사용 가능
  • 예시 2:
    • 사용자에게 이메일을 보내는 경우
    • 사이트의 뷰에서 이메일로 알림을 보낼 경우에는 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 연결에 실패하거나 응답 속도가 느려질 수 있음
    • 이메일을 비동기식으로 보내면 코드 실행이 차단되는 현상을 방지할 수 있음
• 비동기 실행은 특히 데이터 집약적, 리소스 집약적, 시간 소모적인 프로세스나 실패할 수 있는 프로세스에 적절하지만 재시도 정책이 필요할 수 있음

 

3.1.2 워커, 메시지 큐 및 메시지 브로커

• 워커(Worker)
  • 웹 서버가 요청을 처리하고 응답을 반환하는 동안 비동기 작업을 처리하려면 워커(Worker)라는 이름의 또 다른 작업 기반 서버가 필요함
  • 하나 또는 여러 개의 워커가 백그라운드에서 돌면서 작업을 실행할 수 있음
  • 워커는 데이터베이스에 액세스하고, 파일을 처리하고, 이메일을 보내는 등의 작업을 수행할 수 있음
  • 워커는 향후 수행할 작업을 대기열에 추가할 수 있음
  • 별도의 서버인 워커가 이런 작업을 수행하므로 메인 웹 서버는 HTTP 요청을 여유있게 처리할 수 있음

메시지 큐(Message Queue)와 메시지 브로커(Message Broker)

• 워커에게 어떤 작업을 실행할지 알려주기 위해서는 메시지를 보내야 함
• 이러한 메시지는 주로 선입선출(First In First Out, FIFO) 방식의 데이터 구조인 메시지 큐에 메시지를 넣어서 통신함
• 메시지 큐를 이용한 워커와의 통신은 메시지 브로커라는 모듈을 통해 이루어짐
  
  
• 메시지 브로커
  • 메시징 미들웨어(Messaging Middleware) 또는 메시지 지향 미들웨어(Message Oriented Middleware) 솔루션 내의 소프트웨어 모듈
  • 메시지 큐에 메시지 혹은 이벤트를 넣어주고 중개하는 역할을 하는 주체
    
    
• 작업 순서
  1. 메시지 브로커는 메시지 큐에서 첫 번째 메시지를 가져와 해당 작업을 실행시킴
  2. 작업이 완료되면 메시지 브로커는 메시지 큐에서 다음 메시지를 가져와 해당 작업을 실행시킴
  3. 메시지 큐가 비어있으면 메시지 브로커는 유휴상태로 전환
     
     
• 여러 브로커를 사용하는 경우, 각 브로커는 큐에서 사용 가능한 첫 번째 메시지부터 순서대로 가져옴
• 메시지 큐는 각 브로커가 한 번에 하나의 작업만 가져가는 것을 보장하며 어떤 작업도 여러 워커에 의해 처리되지 않도록 함
• 메시지 브로커는 메시지를 공식 메시징 프로토콜로 변환하고 여러 수신자의 메시지 큐를 관리하는데 사용됨
• 메시지 브로커는 메시지의 안정적인 저장과 메시지 전달을 보장함
• 메시지 브로커를 사용하면 메시지 큐를 만들고, 메시지를 라우팅하고, 작업자 간에 메시지를 배포하는 등의 작업을 수행할 수 있음
  
  
• 메시지 큐의 처리 방식

  

메시지 브로커의 처리 방식

 

 

3.2 Celery 및 RabbitMQ와 함께 장고 사용하기

3.2.1 Celery

• Celery
  • 방대한 양의 메시지를 처리할 수 있는 분산 작업 큐
  • Celery를 사용하면 비동기 작업을 쉽게 생성하고, 가능한 한 빨리 워커가 실행되도록 할 수 있으며, 특정 시각에 실행되도록 예약을 할 수 있음
  • 메시지로 통신하며 클라이언트와 워커 사이를 중개하기 위해 메시지 브로커가 필요함
    • Redis와 같은 키/값 저장소
    • RabbitMQ와 같은 실제 메시지 브로커 등

3.2.2 RabbitMQ

• 가장 널리 배포된 메시지 브로커
• 고급 메시지 큐 프로토콜(AMQP, Advanced Message Queue Protocal)과 같은 여러 메시징 프로토콜을 지원
• Celery 사용 시 가장 권장되는 메시지 브로커
• 가볍고 배포하기 쉬우며 확장성과 고가용성을 위해 구성할 수 있음

3.2.3 Celery를 이용한 작업 내용

• Celery를 사용해서 비동기 작업을 장고 애플리케이션 내에 파이썬 함수로 정의
• 새로운 메시지를 가져와 비동기 작업을 처리하기 위해 메시지 브로커를 청취하여 새로운 메시지를 가져오는 Celery 워커 실행

3.2.4 Celery를 위한 환경 설정

• Celery 설치

pip install celery

• RabbitMQ 설치

docker pull rabbitmq

• RabbitMQ 구동

docker run -it --rm --name rabbitmq -p 5672:5672 -p 15672:15672 rabbitmq:management

• RabbitMQ 페이지 접속
  • 127.0.0.1:15672
  • ID/PW: guest/guest

• myshop/celery.py
  • 프로젝트에 Celery 추가하기
    • Celery 커맨드라인 프로그램에 대해 DJANGO_SETTINGS_MODULE 변수 설정
    • app = Celery('myshop')으로 애플리케이션 인스턴스 생성
    • config_from_object() 메서드를 사용하여 프로젝트 설정에서 커스텀 구성 로드
      • namespace 속성은 settings.py 파일에 Celery 관련 설정이 가질 접두사를 지정
      • namespace='CELERY'를 설정하면 모든 Celery 설정의 이름에 'CELERY_' 접두사가 포함되어야 함(예: CELERY_BROKER_URL)
    • 애플리케이션의 비동기 작업을 자동으로 검색하도록 Celery에 지시
      • Celery는 INSTALLED_APPS에 추가된 애플리케이션의 각 애플리케이션 디렉토리에서 tasks.py 파일을 찾은 후, 이 파일에 정의된 비동기 작업을 로드함

import os from celery import Celery # Celery 프로그램에 대한 기본 장고 설정 모듈을 설정함 os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'myshop.settings') app = Celery('myshop') app.config_from_object('django.conf:settings', namespace='CELERY') app.autodiscover_tasks()

• myshop/__ init__.py
  • 장고가 시작될 때 Celery가 로드 되도록 함

# import celery from .celery import app as celery_app __all__ = ['celery_app']

3.2.5 Celery 워커 실행하기

 

• Celery 워커
  • 전반적인 관리 기능을 처리하는 프로세스
  • 대기열 메시지 송수신, 작업 등록, 멈춰있는 작업 종료, 상태 추적 등
  • 워커 인스턴스는 여러 개의 메시지 큐에서 소비 가능

 

• Teminal
  • 별도의 쉘을 열고 다음의 명령을 사용해서 프로젝트 디렉토리에서 Celery 워커를 시작함

celery -A myshop worker -l info

3.3 애플리케이션에 비동기 작업 추가하기

3.3.1 주문이 접수 시 사용자에게 확인 이메일 보내기

• orders/tasks.py

from celery import shared_task from django.core.mail import send_mail from .models import Order @shared_task def order_created(order_id):     # 주문이 성공적으로 생성될 때 이메일 알림을 보내는 작업 생성     order = Order.objects.get(id=order_id)     subject = f'Order nr. {order.id}'     message = f'Dear {order.first_name},\n\n' \               f'You have successfully placed an order.' \               f'Your order ID is {order.id}.'     mail_sent = send_mail(subject, message, 'admin@myshop.com', [order.email])     return mail_sent

• 장고로 이메일 보내기
  • 장고로 이메일을 보내려면 로컬 SMPT(Simple Mail Transfer Protocol) 서버가 있거나, 이메일 서비스 공급자와 같은 외부 SMTP 서버에 액세스해야 함
  • 장고 서버에 SMTP 구성
    • EMAIL_HOST: SMTP 서버 호스트. 기본 값은 localhost
    • EMAIL_PORT: SMTP 포트. 기본 값은 25
    • EMAIL_HOST_USER: SMTP 서버의 사용자 이름
    • EMAIL_HOST_PASSWORD: SMTP 서버의 비밀번호
    • EMAIL_USE_TLS: TLS(Transport Layer Security) 보안 연결 사용 여부
    • EMAIL_USE_SSL: SSL(Secure Socket Layer) 연결 사용 여부

• myshop/settings.py

EMAIL_HOST = "smtp.gmail.com" EMAIL_PORT = 587 EMAIL_HOST_USER = "user_account@gmail.com" EMAIL_HOST_PASSWORD = "****" EMAIL_USE_TLS = True # EMAIL_USE_SSL =

• myshop/settings.py
  • SMTP 서버를 사용할 수 없거나 SMTP를 사용하기 위한 설정을 별도로 하지 않으려면 다음의 설정을 추가하여 장고가 콘솔에 이메일을 출력하도록 지시하도록 함
  • 이 설정을 사용하면 장고는 모든 이메일을 보내는 대신 쉘에 출력함(테스트하기 좋음)

EMAIL_BACKEND = "django.core.mail.backends.console.EmailBackend"

• orders/views.py

from orders.tasks import order_created ... def order_create(request):     ...     if request.method == "POST":         ...         if form.is_valid():             ...             cart.clear()             # 비동기 작업 실행             order_created.delay(order.id)             ...

• Terminal

python manage.py runserver

 

파워쉘 3개를 이용해서 각각 실행해주어야함