12.2、多线程通信:queue

queue:

• 什么是队列：是一种特殊的结构，类似于列表。不过就像排队一样，队列中的元素一旦取出，那么就会从队列中删除。
• 线程之间的通信可以使用队列queue来进行
• 线程如何使用queue.Queue【还有其他类型的对象下面讲】来通信：
• 1.创建一个Queue对象：对象=queue.Queue(x)，x是队列容量，x可以不填，默认没有容量限制，    
• 2.get()可以使线程从队列中获取一个元素，如果队列为空，get会等待，get可以设置timeout参数，这是等待时间
• 3.put()可以往队列中放入一个元素【默认队列Queue是先入先出的，先放入的元素会先取出去】，如果队列满了，put会等待，put可以设置timeout参数，这是等待时间
• 

【下例为：sender线程发送直径给recvder线程，recvder计算得出周长】

import threading,time,queue,random
def sender():#sender发送直径
    while True:
        x=random.randint(1,10)
        print("send done:",x)
        q.put(x)#每个一秒就放入一个随机数
        time.sleep(1)#每隔一秒就放入一个a

def recvder():#recvder计算周长
   while True:
       x=q.get()
       print("recv done:",x*3.14)#每隔一秒就取出一个元素，计算结果
       time.sleep(1)

q=queue.Queue()
t1=threading.Thread(target=sender)
t2=threading.Thread(target=recvder)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

• Queue 对象已经包含了必要的锁，所以不用担心会出错

import threading,time,queue,random
def sender():#sender发送直径
    while True:
        x=random.randint(1,10)
        print("send done:",x)
        q.put(x)#每个一秒就放入一个随机数
        time.sleep(1)#每隔一秒就放入一个a

def recvder():#recvder计算周长
   while True:
       x=q.get()
       print(threading.current_thread(),"recv done:",x*3.14)#每隔一秒就取出一个元素，计算结果
       time.sleep(2)

q=queue.Queue()
t1=threading.Thread(target=sender)
t2=threading.Thread(target=recvder)
t3=threading.Thread(target=recvder)

t1.start()
t2.start()
t3.start()

t1.join()
t2.join()
t3.join()

注：

队列可以有容量限制：

timeout的设置:

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队列的其他相关函数【设q为一个Queue对象】：

• q.qsize()：返回当前队列的元素个数
• q.empty():判断队列是否空，返回布尔值
• q.full():判断队列是否满，返回布尔值

• q.get_nowait():直接使用get(),如果此时队列中没有元素，那么会阻塞等待，使用get_nowait()后，如果队列中没有元素，那么会报错
• q.put_nowait():直接使用put(),如果此时队列满了，那么会阻塞等待，使用put_nowait()后，如果队列已经满了，那么会报错

• q.task_done() :在完成一项工作之后，task_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号【功能类似于：有一个只能承重一个人的独木桥，A来了发现B在桥上，所以A不能上桥，他就在等，等到B过完桥后喊一下他，他才知道B过完桥了】【q.task_done主要是跟q.join()配合使用的】
• q.join():实际上意味着等到队列为空，再执行别的操作【每次get后需要调用task_done，直到所有队列为空，这时才会执行join下面的】

import threading,queue,time
"""
这个例子是：厂家跟司机约定，生产满3个，司机才来拉，
而一个个拉走，只有当3个都拉走，厂家才继续生产
"""
def producer():#厂家
    while True:
        for i in range(3):
            q.put(i)
        start_time=time.time()
        q.join()##结果显示join这里堵塞住了厂家线程
        print("wait time:",time.time()-start_time)#用来测试是否堵塞，证明不是因为司机的sleep堵塞运行

def driver():#老司机
    while True:
        for i in range(3):
            print(q.get())
            q.task_done()
        print("")
        time.sleep(2)

q=queue.Queue()
t1=threading.Thread(target=producer)
t2=threading.Thread(target=driver)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

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queue中除了Queue之外，还有其他的队列,下面是常用的几个：

• Queue是先入先出的队列：

• LifoQueue则是后入先出的队列：

• PriorityQueue是由装入元素时指定的优先级来决定出元素的顺序的：
• 创建方法：队列对象=queue.PriorityQueue()
• 优先级是小的优先，但不能混合排序,str的只能跟str的一起排序，int的只能跟int一起排序
• PriorityQueue的put的参数是元组，格式为：队列对象.put((优先级, 数据))

• deque 是双端队列，允许先入先出和后入后出，即两端都可以出
• 由于双端队列实用性不大，实际上与列表没什么区别，在此不做阐述，大家可以参考：https://www.cnblogs.com/zhenwei66/p/6598996.html

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