每日一“酷”之Queue

Queue—线程安全的FIFO实现

作用:提供一个线程安全的FIFO实现

Queue模块提供了一个适用于多线程编程的先进先出（first-in,first-out）数据结构，可以用来在生产者和消费者线程之间安全地传递消息或其他数据。它会为调用者处理锁定，使多个线程可以安全第处理同一个Queue实例。Queue的大小（其中包含的元素个数）可能要受限制，,以限制内存使用或处理。

1、  基本FIFO队列

Queue类实现一个基本不能的先进先出容器。使用put()将元素增加到序列一段，使用get()从另一端删除。

import Queue

q = Queue.LifoQueue()
a= range(5)
print u'正序列表：',a
for i in a:
    q.put(i)
print u'移除队列序列：'
while not q.empty():
    print q.get(),
print

a= range(5)
a.sort(reverse=True)
print u'逆序列表：',a
for i in a:
    q.put(i)
print u'移除队列序列：'
while not q.empty():
    print q.get(),
print

显示结果：

这个例子使用一个线程，来展示按元素的插入顺序从队列删除元素。

2、  LIFO队列

与Queue的标准FIFO实现相反，LifoQueue使用了后进先出（last-in,first-out,LIFO）顺序（通常与栈数据结构关联）。

import Queue

q = Queue.Queue()
a= range(5)
print u'正序列表：',a
for i in a:
    q.put(i)
print u'移除队列顺序：'
while not q.empty():
    print q.get(),
print

a= range(5)
a.sort(reverse=True)
print u'逆序列表：',a
for i in a:
    q.put(i)
print u'移除队列顺序：'
while not q.empty():
    print q.get(),
print

运行结果：

get将删除最近使用put插入到队列的元素。

task_cone()

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

Join()

实际上意味着等到队列为空，再执行别的操作

3、  优先队列

有些情况下，队列中元素的处理顺序需要根据这些元素的特殊性来决定，而不只是在队列中创建或插入的顺序。例如：财务部门的打印作业可以能要优先于一个开发人员打印的代码清单。PriorityQueue使用队列内容有序顺序来决定获取哪一个元素。

import Queue
import threading

class Job(object):
    def __init__(self,priority,description):
        self.priority = priority
        self.description = description
        print 'New job:',description
        return 
    def __cmp__(self,other):
#         print 'a:',self.priority
#         print 'b:',other.priority
#         print cmp(self.priority,other.priority)
        return cmp(self.priority,other.priority)


q = Queue.PriorityQueue()
q.put(Job(3,'Mid-level job'))
q.put(Job(10,'Low-level job'))
q.put(Job(1,'Important job'))

def process_job(q):
    while True:
        next_job = q.get()
        print 'Processing job:',next_job.description
        q.task_done()
 
workers = [threading.Thread(target = process_job,args = (q,)),
           threading.Thread(target = process_job,args = (q,)),
           ]
for w in workers:
    w.setDaemon(True)
    w.start()
q.join()

运行结果：

这个例子有个多线程处理作业，要根据get()时队列中元素的优先级来处理。运行消费者线程时，增加到队列中的元素的处理顺序决定于线程上下文切换。