Python 中的queue模块

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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()