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12.2、多線程通信:queue

約定 none tar wait time() pri 調用 font ask

queue:

  • 什麽是隊列:是一種特殊的結構,類似於列表。不過就像排隊一樣,隊列中的元素一旦取出,那麽就會從隊列中刪除。
  • 線程之間的通信可以使用隊列queue來進行
  • 線程如何使用queue.Queue【還有其他類型的對象下面講】來通信:
    • 1.創建一個Queue對象:對象=queue.Queue(x),x是隊列容量,x可以不填,默認沒有容量限制,
    • 2.get()可以使線程從隊列中獲取一個元素,如果隊列為空,get會等待,get可以設置timeout參數,這是等待時間
    • 3.put()可以往隊列中放入一個元素【默認隊列Queue是先入先出的,先放入的元素會先取出去】,如果隊列滿了,put會等待,put可以設置timeout參數,這是等待時間
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【下例為:sender線程發送直徑給recvder線程,recvder計算得出周長】

import threading,time,queue,random
def sender():#sender發送直徑
    while True:
        x=random.randint(1,10)
        print("send done:",x)
        q.put(x)#每個一秒就放入一個隨機數
        time.sleep(1)#每隔一秒就放入一個a

def recvder():#recvder計算周長
   while True:
       x=q.get()
       
print("recv done:",x*3.14)#每隔一秒就取出一個元素,計算結果 time.sleep(1) q=queue.Queue() t1=threading.Thread(target=sender) t2=threading.Thread(target=recvder) t1.start() t2.start() t1.join() t2.join()

  • Queue 對象已經包含了必要的鎖,所以不用擔心會出錯
import threading,time,queue,random
def sender():#sender發送直徑
    while True:
        x
=random.randint(1,10) print("send done:",x) q.put(x)#每個一秒就放入一個隨機數 time.sleep(1)#每隔一秒就放入一個a def recvder():#recvder計算周長 while True: x=q.get() print(threading.current_thread(),"recv done:",x*3.14)#每隔一秒就取出一個元素,計算結果 time.sleep(2) q=queue.Queue() t1=threading.Thread(target=sender) t2=threading.Thread(target=recvder) t3=threading.Thread(target=recvder) t1.start() t2.start() t3.start() t1.join() t2.join() t3.join()

註:

隊列可以有容量限制:

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timeout的設置:

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隊列的其他相關函數【設q為一個Queue對象】:

  • q.qsize():返回當前隊列的元素個數
  • q.empty():判斷隊列是否空,返回布爾值
  • q.full():判斷隊列是否滿,返回布爾值

  • q.get_nowait():直接使用get(),如果此時隊列中沒有元素,那麽會阻塞等待,使用get_nowait()後,如果隊列中沒有元素,那麽會報錯
  • q.put_nowait():直接使用put(),如果此時隊列滿了,那麽會阻塞等待,使用put_nowait()後,如果隊列已經滿了,那麽會報錯

  • q.task_done() :在完成一項工作之後,task_done()函數向任務已經完成的隊列發送一個信號【功能類似於:有一個只能承重一個人的獨木橋,A來了發現B在橋上,所以A不能上橋,他就在等,等到B過完橋後喊一下他,他才知道B過完橋了】【q.task_done主要是跟q.join()配合使用的】
  • q.join():實際上意味著等到隊列為空,再執行別的操作【每次get後需要調用task_done,直到所有隊列為空,這時才會執行join下面的】
import threading,queue,time
"""
這個例子是:廠家跟司機約定,生產滿3個,司機才來拉,
而一個個拉走,只有當3個都拉走,廠家才繼續生產
"""
def producer():#廠家
    while True:
        for i in range(3):
            q.put(i)
        start_time=time.time()
        q.join()##結果顯示join這裏堵塞住了廠家線程
        print("wait time:",time.time()-start_time)#用來測試是否堵塞,證明不是因為司機的sleep堵塞運行


def driver():#老司機
    while True:
        for i in range(3):
            print(q.get())
            q.task_done()
        print("")
        time.sleep(2)


q=queue.Queue()
t1=threading.Thread(target=producer)
t2=threading.Thread(target=driver)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

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queue中除了Queue之外,還有其他的隊列,下面是常用的幾個:

  • Queue是先入先出的隊列:

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  • LifoQueue則是後入先出的隊列

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  • PriorityQueue是由裝入元素時指定的優先級來決定出元素的順序的:
    • 創建方法:隊列對象=queue.PriorityQueue()
    • 優先級是小的優先,但不能混合排序,str的只能跟str的一起排序,int的只能跟int一起排序
    • PriorityQueue的put的參數是元組,格式為:隊列對象.put((優先級, 數據))

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  • deque 是雙端隊列,允許先入先出和後入後出,即兩端都可以出
    • 由於雙端隊列實用性不大,實際上與列表沒什麽區別,在此不做闡述,大家可以參考:https://www.cnblogs.com/zhenwei66/p/6598996.html


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