一、Queue

Queue是python標準庫中的線程安全的隊列(FIFO)實現,提供了一個適用于多線程編程的先進先出的數據結構，即隊列，用來在生產者和消費者線程之間的信息傳遞

隊列在多線程中可以共享，替代全局變量，無需加互斥鎖。

隊列可以并發的派多個線程，對排列的線程處理，并且每個需要處理線程只需要將請求的數據放入隊列容器的內存中，線程不需要等待，當排列完畢處理完數據后，線程再準時來取數據即可。請求數據的線程只與這個隊列容器存在關系，處理數據的線程down掉不會影響到請求數據的線程，隊列會派給其他線程處理這分數據，它實現了解耦，提高效率。

隊列內會有一個有順序的容器，列表與這個容器是有區別的，列表中數據雖然是排列的，但數據被取走后還會保留，而隊列中這個容器的數據被取后將不會保留。當必須在多個線程之間安全地交換信息時，隊列在線程編程中特別有用。

二、Python四種類型的隊例：

Queue：FIFO 即first in first out 先進先出

LifoQueue：LIFO 即last in first out 后進先出

PriorityQueue：優先隊列，級別越低，越優先

deque:雙邊隊列

from queue import Queue, LifoQueue, PriorityQueue

1、Queue 先進先出隊列：

q = Queue(maxsize=5)

初始化一個隊列，默認是不限定隊列的長度，也可以通過參數指定隊列中數據的maxsize，如果maxsize小于或者等于0，隊列大小沒有限制。

put(i,timeout=2) 方法向隊列中添加元素，timeout以設置隊列中數據滿了之后的等待時間(默認一直等待)

q.put(999, block=False) # block=False，往隊列中添加數據，不等待，如果隊列中數據已滿，則會報錯

from queue import Queue

q = Queue(maxsize=5) #限定最長為5

for i in range(5):

q.put(i,timeout=2)

print(q)

while not q.empty():

print(q.get())

#輸出

0

1

2

3

4

2、LifoQueue 后進先出隊列：

創建隊列和向隊列中添加元素與先進先出隊列完全一致

from queue import LifoQueue

q = LifoQueue(5)

for i in range(5):

q.put(i,timeout=2)

print(q)

while not q.empty():

print(q.get())

#輸出

4

3

2

1

0

3、優先隊列：

from queue import PriorityQueue

import random

q = PriorityQueue(5)

for i in range(5):

x = random.randint(1,99)

q.put((x,f"{i}a"),timeout=2)

print(q)

while not q.empty():

print(q.get())

#輸出

(37, '1a')

(44, '2a')

(52, '4a')

(76, '3a')

(77, '0a')

put傳遞的第一個參數為元組，元組的第一個元素表示數據的優先級

隊列中的數據為元組類型：元組的第一個元素表示數據的優先級，優先級越小的先出來

關于優先級，盡量使用數值，如果全是字符串，會按ASCII碼進行排序

通用方法

1、往隊列中添加數據：q.put( item, block=True, timeout=None)

item為添加的對象

True 往隊列中添加數據，如果隊列中數據已滿，一直等待

bloke=False，往隊列中添加數據，不等待，如果隊列中數據已滿，則報錯

timeout不設置，一直等待

timeout設置后等待超過時間則報錯

其非阻塞版本為｀put_nowait｀等同于put(item, block=False)

2、從隊列中移除并返回一個數據：q.get([block[, timeout]])

block和timeout用法與put一致

其非阻塞方法為｀get_nowait()｀相當與get(block=False)

3、判斷隊列中數據是否為空:empty方法 q.empty()

隊列中數據為空，返回True

隊列中數據不為空，返回False

4、判斷隊列中數據是否已滿:full q.full()

隊列中數據已滿，返回True

隊列中數據不滿，返回False

5、獲取隊列中任務數量(多少條數據) q.qsize()

6、task_done()

意味著之前入隊的一個任務已經完成。由隊列的消費者線程調用。每一個get()調用得到一個任務，接下來的task_done()調用告訴隊列該任務已經處理完畢。

如果當前一個join()正在阻塞，它將在隊列中的所有任務都處理完時恢復執行(即每一個由put()調用入隊的任務都有一個對應的task_done()調用)。

7、join()

阻塞調用線程，直到隊列中的所有任務被處理掉。

只要有數據被加入隊列，未完成的任務數就會增加。當消費者線程調用task_done()(意味著有消費者取得任務并完成任務)，未完成的任務數就會減少。當未完成的任務數降到0，join()解除阻塞。

總結

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