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作为标准库中的queue模块,在实际的开发中也是很常见的。其实数据结构这种东西,在任何的编程语言中都是相通的,无非表达方式有些不同罢了。那么, 今天就来看看如何在Python中使用队列。
创建一个队列
import Queue
q = Queue.Queue(maxsize = 10)
可见对于模块Queue里面的类Queue而言,是可以在初始化的时候指定队列大小的。队列长度可为无限或者有限。由可选参数maxsize来设定队列长度。需要注意的是:
如果maxsize小于1就表示队列长度无限。但这样的话,意义不大。
入队
q.put(item)
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。
出队
q.get()
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。
队列模式
Python 中Queue模块有三种队列及构造函数:
Python Queue模块的FIFO队列先进先出。
class Queue.Queue(maxsize)
LIFO类似于堆,即先进后出。
class Queue.LifoQueue(maxsize)
还有一种是优先级队列级别越低越先出来。
class Queue.PriorityQueue(maxsize)
方法集合
q = Queue.Queue()):
q.qsize() 返回队列的大小
q.empty() 如果队列为空,返回True,反之False
q.full() 如果队列满了,返回True,反之False
q.full 与 maxsize 大小对应
q.get([block[, timeout]]) 获取队列,timeout等待时间
q.get_nowait() 相当q.get(False) 非阻塞 q.put(item) 写入队列,timeout等待时间
q.put_nowait(item) 相当q.put(item, False)
q.task_done() 在完成一项工作之后,q.task_done() 函数向任务已经完成的队列发送一个信号
q.join() 实际上意味着等到队列为空,再执行别的操作
实例
下面来看一个典型的生产者与消费者问题。
#!/usr/bin/env python
#coding:utf8
import random,threading,time
from Queue import Queue
#Producer thread
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 range(10): #随机产生10个数字 ,可以修改为任意大小
randomnum=random.randint(1,99)
print "%s: %s is producing %d to the queue!" % (time.ctime(), self.getName(), randomnum)
self.data.put(randomnum) #将数据依次存入队列
time.sleep(1)
print "%s: %s finished!" %(time.ctime(), self.getName())
#Consumer thread
class Consumer_even(threading.Thread):
def __init__(self,t_name,queue):
threading.Thread.__init__(self,name=t_name)
self.data=queue
def run(self):
while 1:
try:
val_even = self.data.get(1,5) #get(self, block=True, timeout=None) ,1就是阻塞等待,5是超时5秒
if val_even%2==0:
print "%s: %s is consuming. %d in the queue is consumed!" % (time.ctime(),self.getName(),val_even)
time.sleep(2)
else:
self.data.put(val_even)
time.sleep(2)
except: #等待输入,超过5秒 就报异常
print "%s: %s finished!" %(time.ctime(),self.getName())
break
class Consumer_odd(threading.Thread):
def __init__(self,t_name,queue):
threading.Thread.__init__(self, name=t_name)
self.data=queue
def run(self):
while 1:
try:
val_odd = self.data.get(1,5)
if val_odd%2!=0:
print "%s: %s is consuming. %d in the queue is consumed!" % (time.ctime(), self.getName(), val_odd)
time.sleep(2)
else:
self.data.put(val_odd)
time.sleep(2)
except:
print "%s: %s finished!" % (time.ctime(), self.getName())
break
#Main thread
def main():
queue = Queue()
producer = Producer('Pro.', queue)
consumer_even = Consumer_even('Con_even.', queue)
consumer_odd = Consumer_odd('Con_odd.',queue)
producer.start()
consumer_even.start()
consumer_odd.start()
producer.join()
consumer_even.join()
consumer_odd.join()
print 'All threads terminate!'
if __name__ == '__main__':
main()