一 前言
本文算是一次队列的学习笔记，Queue 模块实现了三种类型的队列，它们的区别仅仅是队列中元素被取回的顺序。在 FIFO 队列中，先添加的任务先取回。在 LIFO 队列中，最近被添加的元素先取回(操作类似一个堆栈)。优先级队列中，元素将保持排序( 使用 heapq 模块 ) 并且最小值的条目第一个返回。
值得注意的是 Python 2.X 版本中调用队列需要引用
import Queue而在Python 3.X版本中则需要import queue
二 队列特性
2.1 Queue的常用函数
Queue常用的方法：
qsize() 获取队列的元素个数。
put(item [,block[, timeout]]): 往queue中放一个item
get(item [,block[, timeout]]): 从queue中取出一个item，并在队列中删除的这个item需要特别说明的是:
如果 block 为 True ， timeout 为 None（也是默认的选项），那么get()/put()可能会阻塞，直到队列中出现可用的数据/位置。如果 timeout 是正整数，那么函数会阻塞直到超时N秒，然后抛出一个异常。
如果 block 为 False ，如果队列无数据，调用get()或者有无空余位置时调用put()，就立即抛出异常（timeout 将会被忽略)。
task_done(): 表示前面排队的任务已经被完成。被队列的消费者线程使用。每个 get() 被用于获取一个任务， 后续调用 task_done() 告诉队列，该任务的处理已经完成。
join(): 队列中所有的元素都被接收和处理完毕之前程序一直阻塞。在应用程序中，如果主程序调用了join()则当前程序发生阻塞，当队列中所有的元素都被处理后，将解除阻塞(意味着每个put()进队列的条目的 task_done() 都被收到)。如果task_done()被调用的次数多于放入队列中的项目数量，将引发 ValueError 异常 。
我们通过程序向队列添加元素的时候，未完成任务的计数就会增加。每当消费者线程调用
task_done()时表示这个元素已经被回收，涉及到该元素的业务逻辑已经完成，未完成计数就会减少。当未完成计数降到零的时候，程序便会解除join()阻塞。
2.2 实践
我们用一个比较经典的案例 生产者和消费者模型，生产者生产馒头放到队列，消费者去队列里面获取馒头。
# encoding: utf-8
"""
author: [email protected]
time: 2019/8/14 11:20 PM
func:
"""
from multiprocessing import Process, JoinableQueue, Lock
import time
import random
thread_lock = Lock()
def lock_print(msg):
with thread_lock:
print (msg)
def consumer(q):
while True:
res = q.get(block=True, timeout=3) # 如果为空 则等待3秒超时则报错退出
print('消费者拿到了 %s' % res)
q.task_done()
def producer(q):
for item in range(4):
time.sleep(random.randrange(1, 2))
q.put('馒头{0}'.format(item))
print('生产者做好了 %s' %'馒头{0}'.format(item))
q.join()
lock_print("生产结束")
if __name__ == '__main__':
print('主进程开始')
q = JoinableQueue()
pd = Process(target=producer, args=(q,))
cp = Process(target=consumer, args=(q,))
cp.daemon = True ##
pd.start()
cp.start()
pd.join()
print('主进程结束')说明
这里生产者生产馒头并将馒头通过put()放到全局的队列中，消费者从使用get()队列中获取馒头然后调用 task_done() 通知队列中的馒头已经被消费者获取。
设置 cp.daemon = True 表示消费者进程会随主进程一起结束而结束。还有一种写法是
if __name__ == '__main__':
print('主进程开始')
q = JoinableQueue()
pd = Process(target=producer, args=(q,))
cp = Process(target=consumer, args=(q,))
pd.start()
cp.start()
pd.join()
cp.join()
print('主进程结束')cp.join() 会让消费者进程一直等待生产者往队列放数据直到设置的超时时间。具体的逻辑需要结合自己程序的实际需求来定，是需要一直等待生产者生产数据还是随着主进程结束而结束。
三 总结
本文结合前面文章中介绍的多进程中的 守护进程和 join()方法，学习如何使用队列中的两个函数 task_done和 join。其实还有其他比较多的函数用法，需要深入的学习探索，感兴趣的朋友可以动手实践一下。
推荐阅读
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/queue.html
https://python-parallel-programmning-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/chapter2/12_Thread_communication_using_a_queue.html-The End-
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