11.python並發入門（part7 線程隊列）
一、為什麽要用隊列？
隊列是一種數據結構，數據結構是一種存放數據的容器，和列表，元祖，字典一樣，這些都屬於數據結構。
隊列可以做的事情，列表都可以做，但是為什麽我們還要去使用隊列呢？
這是因為在多線程的情況下，列表是一種不安全的數據結構。
為什麽不安全？可以看下面這個例子：
#開啟兩個線程，這兩個線程並發從列表中移除一個元素。
import threading
import time
l1 = [1,2,3,4,5]
def pri():
while l1:
a = l1[-1]
print a
time.sleep(1)
try:
l1.remove(a)
except Exception as e:
print "%s-------%s" %(a,e)
t1 = threading.Thread(target=pri)
t1.start()
t2 = threading.Thread(target=pri)
t2.start()
輸出結果：
5
5
4
5-------list.remove(x): x not in list
4
34-------list.remove(x): x not in list
3
23-------list.remove(x): x not in list
2
1
2-------list.remove(x): x not in list
1
1-------list.remove(x): x not in list
關於上述的代碼分析：
主線程首先創建了兩個線程t1和t2 並啟動。
首先t1執行pri函數，首先獲取了列表中最後一個元素（5），並且print輸出，sleep1秒，此時切換到t2線程，t2線程執行pri函數，同時也獲取到了列表中的最後一個元素（5），print輸出，然後sleep1秒，此時切換回t1線程，t1線程執行l1.remove刪除剛剛獲取到的列表中的最後一個元素（5），成功刪除，沒有出現任何異常。
此時，列表中只剩下了[1,2,3,4]四個元素，t1線程重新再去執行pri函數，首先獲取列表中的最後一個元素（此時的最後一個元素是4），並且print輸出最後一個元素（4），print完畢之後sleep1秒，此時又會切換到t2線程，剛剛t2線程拿到的最後一個元素是5，剛剛t2線程拿到了元素5之後執行sleep 1後就阻塞了，現在t2線程開始執行sleep 1後面的代碼，l1.remove()現在t2線程要去刪除的是之前t2線程獲取到的最後一個元素5，但是元素5之前已經被t1線程從列表中刪掉了，所以現在元素5是不存在的，就會拋出一個異常，except下面的代碼塊就會運行，輸出一個“5-------list.remove(x): x not in list” 因為之前捕捉了異常，所以程序不會崩潰，然後繼續執行~
t2線程print一個錯誤信息“5-------list.remove(x): x not in list”後，回到pri函數的開頭，繼續重新執行，重新去獲得l1列表中的最後一個元素（4），然後print輸出（4），再然後sleep1秒，切換到t1線程。
t1線程剛剛拿到的最後一個元素是（4）剛剛執行到了pri函數的sleep1，結束了sleep之後，開始執行list.remove移除列表中的最後一個元素，此時元素4從l1列表中被刪除，現在的l1列表中只剩下了[1,2,3]三個元素。
t1線程繼續回到pri函數開始的位置，獲取列表中的最後一個元素後（3）並print輸出，然後sleep，此時切換到t2線程，t2線程剛才拿到的最後一個元素是4，顯然元素4已經被剛剛的t1線程給移除掉了，當t2去移除元素4時，又會出現異常，print輸出“4-------list.remove(x): x not in list”，然後t2線程繼續回到pri函數的開頭部分開始重新執行......一直循環下去直到列表為空。
其實上面出現的這種情況，我們可以通過互斥鎖或者遞歸鎖的方式去解決。
如果不想加鎖，我們就可以使用隊列這種數據類型。
二、隊列的基本使用。
首先介紹下線程隊列的基本用法。
1、要使用線程隊列之前，首先需要導入一個名為Queue的模塊。
import Queue
2、初始化一個線程隊列的對象,這個隊列的長度可以無限，也可以有限，這個隊列的大小可以通過maxsize去指定。
q1 = Queue.Queue(maxsize=10)
3、將一個值放入隊列中。
q1.put(“a”)
調用隊列對象的put方法，實現的是在隊列的尾部插入一個數據，put方法有兩個參數，第一個是item，也就是要在隊列尾部插入的數據（這個是必填的），另外一個就是block參數，這個block參數如果不填，默認為1。
如果當一個隊列為空，並且block為1時，put方法就會使調用put方法的這個線程掛起，直到有空的數據單元，如果block設置為0，一旦隊列滿了，程序就會拋出一個full異常。
4、從隊列中取出一個值。
q1.get()
調用隊列的get方法，從隊列的頭部刪除並且返回一個元素，get方法也有一個可選參數，也叫block，默認為True。
當隊列為空，block為“True”時，調用get方法的那個線程會被掛起（保存狀態暫停），一直等到對了裏面有數據為止。
當隊列為空，block為“False”時，就會直接拋出Empty異常。
5、隊列的三種模式。
Queue.Queue ：FIFO 先進先出。
Queue.LifoQueue：LIFO 後進先出（先進後出）
Queue.PriorityQueue：這是一種優先級隊列，給每個隊列中的元素指定一個優先級，優先級越低的越先從隊列中出去。
6.關於隊列中可能會常用的其他方法。
q1.qsize() 獲取當前隊列的大小。
q1.empty() 如果隊列為空時，返回True，否則返回False
q1.full() 如果隊列滿了返回True，否則返回False。
q1.get([block[, timeout]]) 獲取隊列中的數據，timeout為等待時間。
q1.get_nowait() 相當q1.get(block = False)
q1.put(item) 在隊列中添加數據，timeout為等待時間。
q1.put_nowait(item) 相當q1.put(item, block=False)。
q1.task_done() 在完成一項工作之後，q1.task_done() 函數向任務已經完成的隊列發送一個信號。
q1.join() 實際上意味著等到隊列為空，再執行別的操作.
在多線程中使用隊列這種數據類型去代替列表後：
#!/usr/local/bin/python2.7
# -*- coding:utf-8 -*-
import Queue
import threading
import time
q1 = Queue.PriorityQueue(maxsize=10)
for i in xrange(1,6):
q1.put(i)
def pri():
while not q1.empty():
a = q1.get()
print a
time.sleep(1)
t1 = threading.Thread(target=pri)
t1.start()
t2 = threading.Thread(target=pri)
t2.start()
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