【Python】queue模块Queue对象-CSDN博客

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Python中的queue模块是一个同步队列类实现了多生产者、多消费者队列适用于在多线程之间安全地传递消息或其他数据。Queue提供了所有必需的锁定语义。

queue模块有三种类型的队列只是队列中元素的提取顺序不同先进先出FIFO队列后进先出LIFO队列优先级队列涉及heapq模块。

其中Queue对象 (Queue, LifoQueue, 或者 PriorityQueue) 。

Queue先进先出FIFO。LifoQueue后进先出LIFO。PriorityQueue优先级队列。

from queue import Queue, LifoQueue, PriorityQueue

[x for x in dir(Queue) if not x.startswith('_')]
# 结果
['empty', 'full', 'get', 'get_nowait', 'join', 'put', 'put_nowait', 'qsize', 'task_done']

[x for x in dir(LifoQueue) if not x.startswith('_')]
# 结果
['empty', 'full', 'get', 'get_nowait', 'join', 'put', 'put_nowait', 'qsize', 'task_done']

[x for x in dir(PriorityQueue) if not x.startswith('_')]
# 结果
['empty', 'full', 'get', 'get_nowait', 'join', 'put', 'put_nowait', 'qsize', 'task_done']

Queue对象的方法以queue.Queue()为例

q = queue.Queue()实例化Queue对象。即线程安全队列此队列先进先出队尾进队头出。可限制队列大小超过最大限制则会阻塞若未提供最大限制默认maxsize=0则表示未限制队列大小。

q.qsize()返回队列的大致大小即队列中有多少元素。多线程时其它线程可能正在更新队列因此只能是队列的大致大小。

q.empty()判断队列是否为空。

q.full()判断队列是否是满的。

q.put(...)将元素添加到队列的队尾中。

q.get()从队列的队头移除一个元素并返回该元素。即从队列获取元素并从队列移除。

q.task_done()表示之前队列中排队的任务已被执行完毕。即get()获取任务后调用task_done()则告诉队列任务已处理完。

q.join()阻塞到队列中所有元素都被取出且被执行完毕。即队列被处理空主线程才继续往下执行。

举例

import threading
import queue

def worker():
    while True:
        # 获取元素从队头移除元素并返回该元素
        item = q.get()
        # 打印当前的线程名称和获取的元素
        print(f'Starting {threading.current_thread().name} : item = {item}\n')
        print(f'Finished {threading.current_thread().name} : item = {item}\n')
        # 告诉队列当前的任务已处理完毕
        q.task_done()
        print(f'队列是否为满{q.full()} 队列大致大小{q.qsize()}。\n')

# 线程安全队列此处未限制队列大小
q = queue.Queue()
print(f'队列是否为空{q.empty()}\n') 

# 创建4个线程并发执行
for i in range(4):
    t = threading.Thread(target=worker, name=f'threading{i}')
    t.start()

# 共6个线程当前主线程4个创建的线程1个socketThread
print(f'共有线程{threading.active_count()}个\n {threading.enumerate()}\n')

# 往队尾放入8个元素0-7
for item in range(8):
    q.put(item)
    if item == 7: print(f'队列是否为满{q.full()} 队列大致大小{q.qsize()}。\n')

# 等待队列中所有元素都处理完毕主线程继续往下执行
q.join()

print('All work completed')

结果