python多线程编程(6): 队列同步

原文请看:http://www.cnblogs.com/holbrook/archive/2012/03/15/2398060.html

前面介绍了互斥锁和条件变量解决线程间的同步问题，并使用条件变量同步机制解决了生产者与消费者问题。

让我们考虑更复杂的一种场景：产品是各不相同的。这时只记录一个数量就不够了，还需要记录每个产品的细节。很容易想到需要用一个容器将这些产品记录下来。

Python的Queue模块中提供了同步的、线程安全的队列类，包括FIFO（先入先出)队列Queue，LIFO（后入先出）队列 LifoQueue，和优先级队列PriorityQueue。这些队列都实现了锁原语，能够在多线程中直接使用。可以使用队列来实现线程间的同步。

用FIFO队列实现上述生产者与消费者问题的代码如下：

#encoding=utf-8
import threading
import time
from Queue import Queue

class Producer(threading.Thread):
def run(self):
global queue
count = 0
while True:
for i in range(100):
if queue.qsize() > 1000:
pass
else:
count = count +1
msg = '生成产品'+str(count)
queue.put(msg)
print msg
time.sleep(1)

class Consumer(threading.Thread):
def run(self):
global queue
while True:
for i in range(3):
if queue.qsize() < 100:
pass
else:
msg = self.name + '消费了 '+queue.get()
print msg
time.sleep(1)

queue = Queue()

def test():
for i in range(500):
queue.put('初始产品'+str(i))
for i in range(2):
p = Producer()
p.start()
for i in range(5):
c = Consumer()
c.start()
if __name__ == '__main__':
test()

一点说明

import Queue

myqueue = Queue.Queue(maxsize = 10)

Queue.Queue类即是一个队列的同步实现。队列长度可为无限或者有限。可通过Queue的构造函数的可选参数maxsize来设定队列长度。如果maxsize小于1就表示队列长度无限。

将一个值放入队列中

myqueue.put(10)

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。

将一个值从队列中取出

myqueue.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。

python queue模块有三种队列:

1、python queue模块的FIFO队列先进先出。

2、LIFO类似于堆。即先进后出。

3、还有一种是优先级队列级别越低越先出来。

针对这三种队列分别有三个构造函数:

1、class Queue.Queue(maxsize) FIFO

2、class Queue.LifoQueue(maxsize) LIFO

3、class Queue.PriorityQueue(maxsize) 优先级队列

介绍一下此包中的常用方法:

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

Queue.get_nowait() 相当Queue.get(False)

非阻塞 Queue.put(item) 写入队列，timeout等待时间

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