Python 线程队列 Queue – FIFO

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      之前的文章中讲解很多关于线程间通信的知识,比如:线程互斥锁 lock线程事件 event线程条件变量 condition 等等,这些都是在开发中经常使用的内容,而今天继续给大家讲解一个更重要的知识点 — 线程队列 queue

一.Python 线程队列分类

  • 1.线程队列Queue — FIFO(先进先出队列),即哪个数据先存入,取数据的时候先取哪个数据,同生活中的排队买东西
  • 2.线程队列LifoQueue — LIFO(先进后出队列),即哪个数据最后存入的,取数据的时候先取,同生活中手枪的弹夹,子弹最后放入的先打出
  • 3.线程队列PriorityQueue — PriorityQueue(优先级队列),即存入数据时候加入一个优先级,取数据的时候优先级最高的取出

      今天只对第一种普通线程队列 Queue(FIFO) 讲解,后面的两种留到下一篇文章在做详细讲解!

二.Python 线程先进先出队列Queue简介

      线程队列 Queue,也称 FIFO,存在队列中的数据先进先出,就好比拉肚子,吃什么拉什么~~呃呃,有点重口味,如下图:

Python 线程队列 Queue - FIFO

      举个形象的例子:如果把 123456 这 6 个数字,依次放入队列 queue 中,那么我们重队列中取数据的时候,取到的第一个数据必然是 1 ,第二个数据必然是 2 ,依次类推,这就是所谓的吃什么拉什么 — FIFO (先进先出);

Python 线程队列 Queue - FIFO

三.Python 线程先进先出队列Queue常用函数

  • Queue.qsize —返回队列大小
  • Queue.empty —判断队列是否为空
  • Queue.full —判断队列是否满了
  • Queue.get([block[,timeout]]) —从队列头删除并返回一个 item ,block 默认为 True ,表示当队列为空却去 get 的时候会阻塞线程,等待直到有有 item 出现为止来 get 出这个 item 。如果是 False 的话表明当队列为空你却去 get 的时候,会引发异常。在 block 为 True 的情况下可以再设置 timeout 参数。表示当队列为空,get 阻塞 timeout 指定的秒数之后还没有 get 到的话就引发 Full 异常。

  • Queue.task_done —从场景上来说,处理完一个 get 出来的 item 之后,调用 task_done 将向队列发出一个信号,表示本任务已经完成(与 Queue.get 配对使用)。

  • Queue.put(…[,block[,timeout]]) —向队尾插入一个 item ,同样若 block=True 的话队列满时就阻塞等待有空位出来再 put ,block=False时引发异常。同 get 的 timeout,put 的 timeout 是在 block 为 True 的时候进行超时设置的参数。

  • Queue.join —监视所有 item 并阻塞主线程,直到所有 item 都调用了task_done 之后主线程才继续向下执行。这么做的好处在于,假如一个线程开始处理最后一个任务,它从任务队列中拿走最后一个任务,此时任务队列就空了但最后那个线程还没处理完。当调用了join之后,主线程就不会因为队列空了而擅自结束,而是等待最后那个线程处理完成了。

四.Python 线程先进先出队列Queue使用

# !usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 _*-
"""
@Author:猿说编程
@Blog(个人博客地址): www.codersrc.com
@File:Python 线程先进先出队列Queue.py
@Time:2021/05/04 07:37
@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!
 
"""

import threading
import queue

q = queue.Queue(5)  # 长度,队列中最多存放5个数据


def put():
    for i in range(20):
        q.put(i)
        print("数字%d存入队列成功" % i)
    q.join()  # 阻塞进程,直到所有任务完成,取多少次数据task_done多少次才行,否则最后的ok无法打印
    print('ok')


def get():
    for i in range(20):
        value = q.get()
        print("数字%d重队列中取出" % value)
        q.task_done()  # 必须每取走一个数据,发一个信号给join
    # q.task_done()   #放在这没用,因为join实际上是一个计数器,put了多少个数据,
    # 计数器就是多少,每task_done一次,计数器减1,直到为0才继续执行


t1 = threading.Thread(target=put, args=())
t1.start()
t2 = threading.Thread(target=get, args=())
t2.start()


'''
输出结果:

数字0存入队列成功
数字1存入队列成功
数字2存入队列成功
数字3存入队列成功
数字4存入队列成功
数字0重队列中取出
数字1重队列中取出
数字2重队列中取出
数字3重队列中取出
数字4重队列中取出
数字5存入队列成功
数字6存入队列成功
数字7存入队列成功
数字8存入队列成功
数字9存入队列成功
数字5重队列中取出
数字6重队列中取出
数字7重队列中取出
数字8重队列中取出
数字9重队列中取出
数字10存入队列成功
数字11存入队列成功
数字12存入队列成功
数字13存入队列成功
数字14存入队列成功
数字10重队列中取出
数字11重队列中取出
数字12重队列中取出
数字15存入队列成功
数字16存入队列成功
数字17存入队列成功
数字13重队列中取出
数字14重队列中取出
数字15重队列中取出
数字16重队列中取出
数字18存入队列成功
数字19存入队列成功
数字17重队列中取出
数字18重队列中取出
数字19重队列中取出
ok
'''

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