python队列queue模块详解
queue的用法如下:
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先看看它的初始化函数__init__(self,maxsize=0):
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定义队列时有一个默认的参数maxsize, 如果不指定队列的长度,即manxsize=0,那么队列的长度为无限长,如果定义了大于0的值,那么队列的长度就是maxsize。
self._init(maxsize):使用了python自带的双端队列deque,来存储元素。
self.mutex互斥锁:任何获取队列的状态(empty(),qsize()等),或者修改队列的内容的操作(get,put等)都必须持有该互斥锁。共有两种操作require获取锁,release释放锁。同时该互斥锁被三个共享变量同时享有,即操作conditiond时的require和release操作也就是操作了该互斥锁。
self.not_full条件变量:当队列中有元素添加后,会通知notify其他等待添加元素的线程,唤醒等待require互斥锁,或者有线程从队列中取出一个元素后,通知其它线程唤醒以等待require互斥锁。
self.not empty条件变量:线程添加数据到队列中后,会调用self.not_empty.notify()通知其它线程,唤醒等待require互斥锁后,读取队列。
self.all_tasks_done条件变量:消费者线程从队列中get到任务后,任务处理完成,当所有的队列中的任务处理完成后,会使调用queue.join()的线程返回,表示队列中任务以处理完毕。
queue.put(self, item, block=True, timeout=None)函数:
申请获得互斥锁,获得后,如果队列未满,则向队列中添加数据,并通知notify其它阻塞的某个线程,唤醒等待获取require互斥锁。如果队列已满,则会wait等待。最后处理完成后释放互斥锁。其中还有阻塞block以及非阻塞,超时等逻辑,可以自己看一下:
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queue.get(self, block=True, timeout=None)函数:
从队列中获取任务,并且从队列中移除此任务。首先尝试获取互斥锁,获取成功则队列中get任务,如果此时队列为空,则wait等待生产者线程添加数据。get到任务后,会调用self.not_full.notify()通知生产者线程,队列可以添加元素了。最后释放互斥锁。
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queue.put_nowait():无阻塞的向队列中添加任务,当队列为满时,不等待,而是直接抛出full异常,重点是理解block=False:
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queue.get_nowait():无阻塞的向队列中get任务,当队列为空时,不等待,而是直接抛出empty异常,重点是理解block=False:
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queue.qsize empty full 分别获取队列的长度,是否为空,是否已满等:
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queue.join()阻塞等待队列中任务全部处理完毕,需要配合queue.task_done使用:
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Queue模块除了queue线性安全队列(先进先出),还有优先级队列LifoQueue(后进先出),也就是新添加的先被get到。PriorityQueue具有优先级的队列,即队列中的元素是一个元祖类型,(优先级级别,数据)。
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至此queue模块介绍完毕,重点是理解互斥锁,条件变量如果协同工作,保证队列的线程安全。
下面是queue的完全代码:
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以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助
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