队列&生产者消费者

Queue是python标准库中的线程安全的队列(FIFO)实现,提供了一个适用多线程的先进先出的数据结构,即队列,用来在生产者和消费者线程之间信息传递.

如果在多线程中，给存放数据，也就是修改同一份数据， 所以就需要上锁   但是在列队这不用加

因为！！队列是线程安全的,存储数据的时候，程序就会给上锁,  能够保证数据的唯一性.

1.先入先出  fisrt in fisrt out  ---> queue.Queue（）           FIFO队列

2.后入先出  last in fisrt out  ----> queue.LifoQueue()　　　LIFO队列

3.优先级队列 　　　　　　　   ----->queue.PriorityQueue()

import queue

###先进先出
q1=queue.Queue(maxsize=3)          #这里设置是可以存放多少个队列  如果设置了3个 但是q.put达到3个以上  ，就会阻塞  因为这是队列 先进先出
q1.put(1)
q1.put(2)
q1.put(3)

###权重 优先级
q2=queue.PriorityQueue()
q2.put([6,'alex'])
q2.put([3,'zhaichaoqun'])
q2.put([10,'renchenghon'])

###后进先出
q3=queue.LifoQueue()
q3.put([6,'alex'])
q3.put([3,'zhaichaoqun'])
q3.put([10,'renchenghon'])


print(q1.empty()) #判断是不是为空   不空为False
print(q1.full())    #判断是不是满
print(q1.qsize())  #队列大小

#因为是队列  不能跳着取。 必须一个一个取 遵循先进先出
print(q1.get())  #get是用来取第一个值   并在队列中取消这个
print(q1.get())  #get是用来取第二个值
print(q1.get())  #get是用来取第三个值
print('取完后队列',q1.qsize())

print(q2.get())
print(q2.get())
print(q2.get())
 #这里get  如果没有值 就一直等待
print('---')
print(q3.get())
print(q3.get())
print(q3.get())

  q1.empty()  判断是不是为空

  q1.full() 判断队列是不是满了    #如果满了。在往队列中放数据就会卡住.

  q1.qsize() 队列大小

生产者消费者

来段实例代码看看

import queue
import time
import threading

def consumer(name):  #这就是定义的消费者。。。。   因为去q.get 队列中的值
    while True:
        print('%s 取得蛋糕 %s并吃了它' %(name,q.get()))   #q.get 就是去队列中取值
        time.sleep(0.5)
        q.task_done()  #回执
def produce(name):
    count=0
    #while q.qsize() <5:  #因为队列设置的大小为4  那么这里设置小于5，因为上面会取。队列就会取，所以这里会一直进行下去
    for i in range(10):
        print("%s生产了%s个蛋糕" %(name,count))
        q.put(count)
        count +=1
        #time.sleep(2)
    q.join()   #直到队列被消费完毕  
    print('生产完了------')
q=queue.Queue(maxsize=4) #设置队列大小为4
#创建线程
p1=threading.Thread(target=consumer,args=('rch',))
p2=threading.Thread(target=produce,args=('zcq',))
p1.start()
p2.start()

consumer 定义的消费者

produce 定义的生产者

这里有个点要记下:

　　1.这里用到了q.task_done()  

　　　　A。这里的作用是，每个消费者在消费完这个任务之后, 都要给你的生产者发送一个回执,生产者收集完所有的回执,就会判断所有的任务是不是都运行结束了,如果是，就可以结束了

　　　　B。这里用到了join  ，跟前面是一样的,  这里就是等待所有子线程回执都回来， 才运行主线程.

这里可以一直增加生产者，或者消费者  。

生产者消费者的2个主要作用

1.程序的解耦合

2.提高了程序的运行效率

task_done()

意味着之前入队的一个任务已经完成。由队列的消费者线程调用。每一个get()调用得到一个任务，接下来的task_done()调用告诉队列该任务已经处理完毕。

如果当前一个join()正在阻塞，它将在队列中的所有任务都处理完时恢复执行（即每一个由put()调用入队的任务都有一个对应的task_done()调用）。

join()

阻塞调用线程，直到队列中的所有任务被处理掉。

只要有数据被加入队列，未完成的任务数就会增加。当消费者线程调用task_done()（意味着有消费者取得任务并完成任务），未完成的任务数就会减少。当未完成的任务数降到0，join()解除阻塞。

put(item[, block[, timeout]])

将item放入队列中。

1. 如果可选的参数block为True且timeout为空对象（默认的情况，阻塞调用，无超时）。
2. 如果timeout是个正整数，阻塞调用进程最多timeout秒，如果一直无空空间可用，抛出Full异常（带超时的阻塞调用）。
3. 如果block为False，如果有空闲空间可用将数据放入队列，否则立即抛出Full异常

其非阻塞版本为put_nowait等同于put(item, False)

get([block[, timeout]])

从队列中移除并返回一个数据。block跟timeout参数同put方法

其非阻塞方法为｀get_nowait()｀相当与get(False)

empty()

如果队列为空，返回True,反之返回False