Python并行编程(九)：线程通讯queue

1、基本概念

当线程之间要共享资源或数据的时候，可能变的非常复杂。Python的threading模块提供了很多同步原语，包括信号量，条件变量，事件和锁。如果可以使用这些原语的话，应该优先考虑使用这些，而不是使用queue模块。队列操作起来更容易，也使多线程编程更安全，因为队列可以将资源的使用通过单线程进行完全控制，并且允许使用更加整洁和可读性更高的设计模式。

Queue常用的方法有以下四个：

- put()：往queue中放一个item

- get()：从queue删除一个item，并返回删除的这个item

- task_done()：每次item被处理的时候需要调用这个方法

- join()：所以item在被处理之前一直阻塞

2、代码示例

from threading import Thread, Event
from queue import Queue
import time
import random
class producer(Thread):
    def __init__(self, queue):
        Thread.__init__(self)
        self.queue = queue
    def run(self):
        for i in range(10):
            item = random.randint(0, 256)
            self.queue.put(item)
            print('Producer notify:item %d appended to queue by %s' %(item, self.name))
            time.sleep(1)

class consumer(Thread):
    def __init__(self, queue):
        Thread.__init__(self)
        self.queue = queue

    def run(self):
        while True:
            item  = self.queue.get()
            print('Consumer notify: %d popped from queue by %s' %(item, self.name))

if __name__ == "__main__":
    queue = Queue()
    t1 = producer(queue)
    t2 = consumer(queue)
    t3 = consumer(queue)
    t4 = consumer(queue)
    t1.start()
    t2.start()
    t3.start()
    t4.start()
    t1.join()
    t2.join()
    t3.join()
    t4.join()

生产者使用Queue.put(item [,block[, timeout]])往queue中插入数据，Queue是同步的，在插入数据之前内部有一个内置的锁机制。

可能发生的两种情况：

- 如果block为True，timeout为None(默认)，那么可能会阻塞掉，直到出现可用的位置。如果timeout是正整数，那么阻塞直到这个时间，就会抛出一个异常。

- 如果block为False，如果队列有闲置那么会立即插入，否则就立即抛出异常(timeout将会被忽略)，本例中，put()检查队列是否已满，然后调用wait()开始等待。

消费者从队列中取出整数然后用task_done()方法将其标位任务已处理。

消费者使用Queue.get([block[, timeout]])从队列中取回数据，queue内部也会经过锁的处理。如果队列为空，消费者阻塞。

3、流程图