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Python Queue模块详解

2019年03月24日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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python中，队列是线程间最常用的交换数据的形式。queue模块是提供队列操作的模块，虽然简单易用，但是不小心的话，还是会出现一些意外。

创建一个“队列”对象
import queue
q = queue.queue(maxsize = 10)
queue.queue类即是一个队列的同步实现。队列长度可为无限或者有限。可通过queue的构造函数的可选参数maxsize来设定队列长度。如果maxsize小于1就表示队列长度无限。

将一个值放入队列中
q.put(10)
调用队列对象的put()方法在队尾插入一个项目。put()有两个参数，第一个item为必需的，为插入项目的值；第二个block为可选参数，默认为
1。如果队列当前为空且block为1，put()方法就使调用线程暂停,直到空出一个数据单元。如果block为0，put方法将引发full异常。

将一个值从队列中取出
q.get()
调用队列对象的get()方法从队头删除并返回一个项目。可选参数为block，默认为true。如果队列为空且block为true，get()就使调用线程暂停，直至有项目可用。如果队列为空且block为false，队列将引发empty异常。

python queue模块有三种队列及构造函数:
1、python queue模块的fifo队列先进先出。 class queue.queue(maxsize)
2、lifo类似于堆，即先进后出。 class queue.lifoqueue(maxsize)
3、还有一种是优先级队列级别越低越先出来。 class queue.priorityqueue(maxsize)

此包中的常用方法(q = queue.queue()):
q.qsize() 返回队列的大小
q.empty() 如果队列为空，返回true,反之false
q.full() 如果队列满了，返回true,反之false
q.full 与 maxsize 大小对应
q.get([block[, timeout]]) 获取队列，timeout等待时间
q.get_nowait() 相当q.get(false)
非阻塞 q.put(item) 写入队列，timeout等待时间
q.put_nowait(item) 相当q.put(item, false)
q.task_done() 在完成一项工作之后，q.task_done() 函数向任务已经完成的队列发送一个信号
q.join() 实际上意味着等到队列为空，再执行别的操作

范例：
实现一个线程不断生成一个随机数到一个队列中(考虑使用queue这个模块)
实现一个线程从上面的队列里面不断的取出奇数
实现另外一个线程从上面的队列里面不断取出偶数

#!/usr/bin/env python
#coding:utf8
import random,threading,time
from queue import queue
#producer thread
class producer(threading.thread):
  def __init__(self, t_name, queue):
    threading.thread.__init__(self,name=t_name)
    self.data=queue
  def run(self):
    for i in range(10):  #随机产生10个数字 ，可以修改为任意大小
      randomnum=random.randint(1,99)
      print "%s: %s is producing %d to the queue!" % (time.ctime(), self.getname(), randomnum)
      self.data.put(randomnum) #将数据依次存入队列
      time.sleep(1)
    print "%s: %s finished!" %(time.ctime(), self.getname())
 
#consumer thread
class consumer_even(threading.thread):
  def __init__(self,t_name,queue):
    threading.thread.__init__(self,name=t_name)
    self.data=queue
  def run(self):
    while 1:
      try:
        val_even = self.data.get(1,5) #get(self, block=true, timeout=none) ,1就是阻塞等待,5是超时5秒
        if val_even%2==0:
          print "%s: %s is consuming. %d in the queue is consumed!" % (time.ctime(),self.getname(),val_even)
          time.sleep(2)
        else:
          self.data.put(val_even)
          time.sleep(2)
      except:   #等待输入，超过5秒 就报异常
        print "%s: %s finished!" %(time.ctime(),self.getname())
        break
class consumer_odd(threading.thread):
  def __init__(self,t_name,queue):
    threading.thread.__init__(self, name=t_name)
    self.data=queue
  def run(self):
    while 1:
      try:
        val_odd = self.data.get(1,5)
        if val_odd%2!=0:
          print "%s: %s is consuming. %d in the queue is consumed!" % (time.ctime(), self.getname(), val_odd)
          time.sleep(2)
        else:
          self.data.put(val_odd)
          time.sleep(2)
      except:
        print "%s: %s finished!" % (time.ctime(), self.getname())
        break
#main thread
def main():
  queue = queue()
  producer = producer('pro.', queue)
  consumer_even = consumer_even('con_even.', queue)
  consumer_odd = consumer_odd('con_odd.',queue)
  producer.start()
  consumer_even.start()
  consumer_odd.start()
  producer.join()
  consumer_even.join()
  consumer_odd.join()
  print 'all threads terminate!'
 
if __name__ == '__main__':
  main()

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