python队列Queue

小方哥哥 2019-06-28

Queue
Queue是python标准库中的线程安全的队列(FIFO)实现,提供了一个适用于多线程编程的先进先出的数据结构,即队列,用来在生产者和消费者线程之间的信息传递

基本FIFO队列
class Queue.Queue(maxsize=0)
FIFO即First in First Out,先进先出。Queue提供了一个基本的FIFO容器,使用方法很简单,maxsize是个整数,指明了队列中能存放的数据个数的上限。一旦达到上限,插入会导致阻塞,直到队列中的数据被消费掉。如果maxsize小于或者等于0,队列大小没有限制。
举个栗子:

import Queue

q = Queue.Queue()

for i in range(5):
    q.put(i)

while not q.empty():
    print q.get()

输出:
0
1
2
3
4

LIFO队列
class Queue.LifoQueue(maxsize=0)
LIFO即Last in First Out,后进先出。与栈的类似,使用也很简单,maxsize用法同上
再举个栗子:

import Queue

q = Queue.LifoQueue()

for i in range(5):
    q.put(i)

while not q.empty():
    print q.get()

输出:
4
3
2
1
0
可以看到仅仅是将Queue.Quenu类替换为Queue.LifiQueue类

优先级队列
class Queue.PriorityQueue(maxsize=0)
构造一个优先队列。maxsize用法同上。

import Queue
import threading

class Job(object):
    def __init__(self, priority, description):
        self.priority = priority
        self.description = description
        print 'Job:',description
        return
    def __cmp__(self, other):
        return cmp(self.priority, other.priority)

q = Queue.PriorityQueue()

q.put(Job(3, 'level 3 job'))
q.put(Job(10, 'level 10 job'))
q.put(Job(1, 'level 1 job'))

def process_job(q):
    while True:
        next_job = q.get()
        print 'for:', next_job.description
        q.task_done()

workers = [threading.Thread(target=process_job, args=(q,)),
        threading.Thread(target=process_job, args=(q,))
        ]

for w in workers:
    w.setDaemon(True)
    w.start()

q.join()

结果
Job: level 3 job
Job: level 10 job
Job: level 1 job
for: level 1 job
for: level 3 job
for: job: level 10 job

一些常用方法

task_done()
意味着之前入队的一个任务已经完成。由队列的消费者线程调用。每一个get()调用得到一个任务,接下来的task_done()调用告诉队列该任务已经处理完毕。
如果当前一个join()正在阻塞,它将在队列中的所有任务都处理完时恢复执行(即每一个由put()调用入队的任务都有一个对应的task_done()调用)。

join()
阻塞调用线程,直到队列中的所有任务被处理掉。
只要有数据被加入队列,未完成的任务数就会增加。当消费者线程调用task_done()(意味着有消费者取得任务并完成任务),未完成的任务数就会减少。当未完成的任务数降到0,join()解除阻塞。

put(item[, block[, timeout]])
将item放入队列中。

  1. 如果可选的参数block为True且timeout为空对象(默认的情况,阻塞调用,无超时)。
  2. 如果timeout是个正整数,阻塞调用进程最多timeout秒,如果一直无空空间可用,抛出Full异常(带超时的阻塞调用)。
  3. 如果block为False,如果有空闲空间可用将数据放入队列,否则立即抛出Full异常

其非阻塞版本为put_nowait等同于put(item, False)

get([block[, timeout]])
从队列中移除并返回一个数据。block跟timeout参数同put方法
其非阻塞方法为`get_nowait()`相当与get(False)

empty()
如果队列为空,返回True,反之返回False

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