一、隊列queue

隊列queue 多應用在多線程場景，多線程訪問共享變量。

對于多線程而言，訪問共享變量時，隊列queue的線程安全的。

因為queue使用了一個線程鎖(pthread.Lock())，以及三個條件變量(pthread.condition()),來保證了線程安全。

總結：隊列提供了一個安全可靠的共享數據使用方案。隊列內置控制安全的幾個參數，非用戶使用名稱作用

self.mutex互斥鎖任何獲取隊列的狀態(empty(),qsize()等)，或者修改隊列的內容的操作(get,put等)都必須持有該互斥鎖。共有兩種操作require獲取鎖，release釋放鎖。同時該互斥鎖被三個共享變量同時享有，即操作conditiond時的require和release操作也就是操作了該互斥鎖。

self.not_full條件變量

隊列沒滿當隊列中有元素添加后，會通知notify其他等待添加元素的線程，喚醒等待require互斥鎖，或者有線程從隊列中取出一個元素后，通知其它線程喚醒以等待require互斥鎖。

self.not_empty條件變量

隊列不為空線程添加數據到隊列中后，會調用self.not_empty.notify()通知其它線程，喚醒等待require互斥鎖后，讀取隊列。

self.all_tasks_done條件變量

隊列數據全部處理完消費者線程從隊列中get到任務后，任務處理完成，當所有的隊列中的任務處理完成后，會使調用queue.join()的線程返回，表示隊列中任務以處理完畢。###queue的初始化函數###

def?__init__(self,?maxsize=0):

self.maxsize?=?maxsize

self._init(maxsize)

#?mutex?must?be?held?whenever?the?queue?is?mutating.??All?methods

#?that?acquire?mutex?must?release?it?before?returning.??mutex

#?is?shared?between?the?three?conditions,?so?acquiring?and

#?releasing?the?conditions?also?acquires?and?releases?mutex.

self.mutex?=?_threading.Lock()

#?Notify?not_empty?whenever?an?item?is?added?to?the?queue;?a

#?thread?waiting?to?get?is?notified?then.

self.not_empty?=?_threading.Condition(self.mutex)

#?Notify?not_full?whenever?an?item?is?removed?from?the?queue;

#?a?thread?waiting?to?put?is?notified?then.

self.not_full?=?_threading.Condition(self.mutex)

#?Notify?all_tasks_done?whenever?the?number?of?unfinished?tasks

#?drops?to?zero;?thread?waiting?to?join()?is?notified?to?resume

self.all_tasks_done?=?_threading.Condition(self.mutex)

self.unfinished_tasks?=?0

二、隊列數據存取規則：數據使用方式類名作用示例

FIFO先進先出Queue(maxsize)先進入隊列的數據，先取出

maxsize:>=0

設置隊列長度，0為無限長q = queue.Queue()

FILO先進后出LifoQueue(maxsize)先進入隊列的數據，最后取出

maxsize:>=0

設置隊列長度，0為無限長q = queue.LifoQueue()

Priority優先級PriorityQueue(maxsize)設置優先標志，優先取出高標志位

maxsize:>=0

設置隊列長度，0為無限長q = queue.PriorityQueue()

###例子一：先進先出###

import?queue

q?=?queue.Queue()

for?i?in?range(5):

q.put(i)

for?i?in?range(5):

print(q.get(),end="?")

#---結果---

0?1?2?3?4

###例子二：后進先出###

import?queue

q?=?queue.LifoQueue()

for?i?in?range(5):

q.put(i)

for?i?in?range(5):

print(q.get(),end="?")

#---結果---

4?3?2?1?0

###例子三：按優先標志位讀取###

#參考其它資料，看到許多講述優先級隊列的實現，但是我覺得直接用元組的方式比較簡單粗暴。

import?queue

p?=?queue.PriorityQueue()

p.put((3,"3"))

p.put((1,"1"))

p.put((4,"4"))

p.put((2,"2"))

for?i?in?range(3):

print(p.get())

#---結果：按元組索引0排序---

(1,?'1')

(2,?'2')

(3,?'3')

(4,?'4')

###例子四：多元組判斷###

import?queue

p?=?queue.PriorityQueue()

p.put((1,4,"a"))

p.put((2,1,"666"))

p.put((1,3,"4"))

p.put((2,2,"2"))

for?i?in?range(3):

print(p.get())

#-----結果：元組對應的序號進行比較，主鍵是序號0，越往后，優先度越低。-----

(1,?3,?'4')

(1,?4,?'a')

(2,?1,?'666')

(2,?2,?'2')

三、隊列的常用方法和屬性：

方法和屬性作用示例

task_done()1、標記之前的一個任務已經完成。

2、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。

3、如果當前的join()當前處于阻塞狀態，當前的所有元素執行后都會重啟(意味著收到加入queue的每一個對象的task_done()調用的信息)

join()阻塞：

等待隊列所有任務執行結束。

當消費者線程調用task_done()，隊列中未完成的計數就會減少，直至計數為0，解除阻塞。

put(item,block,timeout)把對象item放入隊列：

item：對象名稱，必填項。

block：

默認是True，如果隊列滿等待。

設置成False，如果隊列滿報Full異常。

timeout：【block為True是生效】

默認是None，如果隊列滿了等待。

0：不等待，隊列滿了立即報Full。

正數1~：等待相應秒數，秒數到了，隊列還是滿的，報錯Full。

put_nowait(item)向隊列里存對象，不等待，如果隊列滿了，報queue.Full錯誤

get(block,timeout)從隊列取出對象，并把對象從隊列中刪除

block：

默認是True，隊列為空等待。

可以變更為False，如果隊列為空，報Empty錯誤。

timeout：【block為True是生效】

默認是None，隊列為空，等待。

0：不等待，隊列為空直接報Empty。

正數1~：等待相應秒數，如果依然為空，則報Empty

get_nowait()從隊列里取對象，不等待,如果隊列為空，報queue.Empty錯誤

qsize()返回隊列長度的近似值。

qsize長度不做為get和put方法的操作依據。

empty()隊列為空返回True

不做為get和put方法的操作依據。

full()隊列滿了返回True

不做為get和put方法的操作依據。

四、隊列數據進出規則實例 ：

也是一個最簡單的生產者消費者例子。

'''例子一：隊列基本的進出規則'''

import?queue,time,threading,random

def?productor(name,s):????????????????????????#?生產者函數，向隊列里放產品

time.sleep(s)

print?('服務員{}有時間了'.format(name))

q.put(name)

def?customer():???????????????????????????????#?消費者函數，從隊列里取產品

s?=?q.get()

print?('服務員{}被叫走了'.format(s))

l?=?[]

q?=?queue.LifoQueue()????????#?后進先出，把LifoQueue改成Queue，先進先出。

for?i?in?range(5):

n?=?random.randint(1,7)

t?=?threading.Thread(target=productor,args=(i,n))????#?生產線程

l.append(t)

t.start()

for?i?in?l:

i.join()

customer()

#-----運行結果：因為有Random，所以結果不固定，主要觀察消費順序。------

服務員0有時間了

服務員0被叫走了

服務員1有時間了

服務員1被叫走了

服務員4有時間了

服務員3有時間了

服務員2有時間了

服務員2被叫走了

服務員3被叫走了

服務員4被叫走了

參考資料：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python队列长度_[python模块]队列queue的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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