python 队列详解及实例代码

发表于 5年以前 | 总阅读数：466 次

队列特性：先进先出（FIFO)――先进队列的元素先出队列。来源于我们生活中的队列（先排队的先办完事）。

Queue模块最常与threading模块一起构成生产-消费者模型，提供了一个适用于多线程编程的先进先出的数据结构，即队列。

该模块源码中包含5个类：

其中，Empty和Full是两个异常类，当队列的Queue.get(block=0)或者调用get_nowait()时，如果队列为空，则抛EmptyException异常。

　　　同理，当队列的Queue.put(block=0)或者调用put_nowait()时，如果队列为达到maxsize，则抛FullException异常。

其他三个类：

Queue类：典型的队列模型，FIFO先入先出。　　class Queue.Queue(maxsize) maxsize为队列长度，指明了队列中能存放的数据个数的上限。一旦达到上限，插入会导致阻塞，

直到队列中的数据被消费掉。如果maxsize小于或者等于0，队列大小没有限制。

LifoQueue类：继承自Queue，类似于堆栈，先入后出。　　class Queue.LifoQueue(maxsize)

PriorityQueue类：继承自Queue，优先级队列，级别越低越先出来。　　class Queue.PriorityQueue(maxsize)

所以，只要搞定Queue类，就基本搞定Queue模块。

Queue类中常用的方法：

Queue.qsize() 　　　　　　　　返回队列的大小
Queue.empty() 　　　　　　　　如果队列为空，返回True,反之False
Queue.full() 　　　　　　　　　　如果队列满了，返回True,反之False
Queue.full 　　　　　　　　　　与 maxsize 大小对应

Queue.get([block[, timeout]]) 获取队列，timeout等待时间，调用队列对象的get()方法从队头删除并返回一个项目。可选参数为block，默认为True。如果队列为空且block为True，get()就使调用线程暂停，直至有项目可用。如果队列为空且block为False，队列将引发Empty异常。

Queue.get_nowait() 相当于Queue.get(False)

Queue.put(item）

写入队列，timeout等待时间 ,调用队列对象的put()方法在队尾插入一个项目。put()有两个参数，第一个item为必需的，为插入项目的值；第二个block为可选参数，默认为1。如果队列当前为空且block为1，put()方法就使调用线程暂停,直到空出一个数据单元。如果block为0，put方法将引发Full异常。

Queue.put_nowait(item)　相当Queue.put(item, False)

Queue.task_done(）

在完成一项工作之后，Queue.task_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号

Queue.join()

实际上意味着等到队列为空，再执行别的操作

一个小的练习实例：


    #coding:utf-8
    import random, threading, time
    import Queue
    '''
    实现了一个生产线程，用于往队列中添加随机数10个，
    实现了一个消费线程，分别消耗奇数随机数和偶数随机数
    '''

    class producer(threading.Thread):
      def __init__(self,t_name,queue):
        threading.Thread.__init__(self,name=t_name)
        self.data = queue
      def run(self):
        for i in xrange(10):
          random_num = random.randint(1,99)
          print "%s : %s 生产了一个随机数\033[31;0m %d \033[0m放入队列中" % (time.ctime(),self.getName(),random_num)
          self.data.put(random_num)
          time.sleep(1)
        print "生产线程完成！！"


    class consumer(threading.Thread):
      def __init__(self,t_name,queue):
        threading.Thread.__init__(self,name=t_name)
        self.data = queue
      def run(self):
        while True:
          try:
            tmp_num = self.data.get(1,5) #定义超时时间5秒
            if tmp_num%2 == 0:
              print "%s : %s 消耗了一个队列中的偶数随机数\033[31;0m %d \033[0m" % (time.ctime(),self.getName(),tmp_num)
              time.sleep(2)
            else:
              print "%s : %s 消耗了一个队列中的奇数随机数\033[31;0m %d \033[0m" % (time.ctime(), self.getName(), tmp_num)
              time.sleep(2)
          except:
            print "消费线程完成！！" #一旦到达超时时间5秒，会抛异常，break退出循环
            break


    def main():
      queue = Queue.Queue(0)
      pro = producer('Pro', queue)
      con = consumer('Con', queue)
      pro.start()
      con.start()
      pro.join()
      con.join()
      print 'All threads complete!!!'

    if __name__ == '__main__':
      main()

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