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概述

 

Queue模块，顾名思义其实现了各种队列，比如Queue，LifoQueue与PriorityQueue。

一开始我没有过多注意到该模块，随着学习深入，多线程编程越来越普遍，常常需要共享数据，而数据在共享时一旦涉及修改，就需要加锁来确保某个时刻仅有一个线程可以修改数据。

由于Queue模块是线程安全的, 故数据可以通过其来实现共享, 比起使用锁和信号量着实方便不少. 请注意该模块仅能在多线程环境中共享数据, 如果想在多进程环境中共享数据, 请使用multiprocessing.Queue模块.

 

 

构造方法

 

 

 

Queue模块中有三种顺序表，分别是Queue，LifoQueue与PriorityQueue，下面是他们对应的构造方法：

三个构造方法都有maxsize参数，表示容量。当向已满的队列中继续插入时，将引起程序阻塞或异常。当maxsize小于等于0时，表示该队列容量无上限。

 

Queue(maxsize=0)

队列，先入先出

 

LifoQueue(maxsize=0)

栈，先入后出

 

PriorityQueue(maxsize=0)

优先队列

优先队列中的元素为item，取出元素时item先按"sorted(list(item))[0])"排序，再将第一个item弹出队列。

队列中item可以是自定义类型，但别忘记在自定义类型中实现__cmp__或__lt__方法。 优先队列的例子：

#!/usr/bin/env python3 # coding=utf-8 from queue import PriorityQueue def main(): q = PriorityQueue(5) q.put([3, '满月']) q.put([1, '繁星']) q.put([4, '江上']) print(q.get(), q.get(), q.get()) q = PriorityQueue(5) q.put(3) q.put(1) q.put(4) print(q.get(), q.get(), q.get()) if __name__ == '__main__': main()

结果：

 

常用方法

 

qsize()

返回目前队列中元素的数量

 

empty()

队列是否为空

 

full()

队列是否已满

 

put(item, block=True, timeout=None)

向队列中插入item

如果队列已满，且block为True时，则在timeout秒数内阻塞，等待插入；当block为False或等待超过timeout时，抛出queue.Full异常。

如果队列已满，block为True，且timeout为None时，程序会一直阻塞直至成功插入元素。

 

put_nowait(item)

等价于put(item, block=False)

 

get(block=True, timeout=None)

从队列中取得下一个元素

如果队列为空，且block为True时，则在timeout秒数内阻塞，等待获取；当block为False或等待超过timeout时，抛出queue.Empty异常。

如果队列为空，block为True，且timeout为None时，程序会一直阻塞直至成功获取下一个元素。

 

get_nowait()

等价于get(block=False)

 

task_done()

告诉队列，之前的一次任务已完成

get()从队列中弹出并返回一个元素，该元素再被用于一系列可能的操作后，task_done()用于告诉队列这一系列操作成功执行完成。

如果在每次get()之后不调用task_done()，则之后join()方法会一直阻塞程序。

如果不使用join()，那么task_done()不需要调用。

 

join()

阻塞程序，直到队列中所有任务都完成，需和task_done()配合使用

 

 

代码

使用Queue模块的Queue队列，实现生产者与消费者：

 

 

 

#!/usr/bin/env python3 # coding=utf-8 import time from threading import Thread from queue import Queue, LifoQueue def consumer(index, q): while True: if q.empty(): break sleep_time = q.get(block=True, timeout=10) # 弹出并返回 print('%s thread sleep for %s seconds' % (index, sleep_time)) time.sleep(sleep_time) q.task_done() # 通知队列上一个get返回元素的任务已完成 print('%s thread finished' % index) def producer(q): for sleep_time in range(20): # 将休眠时间压入队列 q.put(sleep_time, block=True, timeout=20) def main(q): thread_list = [] for index in range(5): if index == 0: t = Thread(target=producer, args=(q,)) # 生产者 else: t = Thread(target=consumer, args=(index, q)) # 消费者 t.start() # 开始该子线程 thread_list.append(t) q.join() # 等待队列为空，注意task_done方法必须被调用，否则一直阻塞 for thread in thread_list: # 等待所有子线程全部结束 thread.join() print('done') if __name__ == '__main__': q = Queue(5) # q = LifoQueue(5) main(q)

结果：

 

参考链接：

 

 

https://docs.python.org/3/library/queue.html

 

 

文中如有不当之处，还望包容和指出，感谢