Python執行緒專題10:queue、多執行緒按順序執行

Mark發表於2019-02-16
Python執行緒

上一篇文章：Python執行緒專題9:執行緒終止與掛起、實用工具函式
下一篇文章：敬請期待

queue模組實現了各種【多生產者-多消費者】佇列。可用於在執行的多個執行緒之間安全的交換資訊。

queue模組定義了3種不同的佇列類。

3種不同的佇列類

q=Queue(maxsize):建立一個FIFO(first-in first-out,先進先出)佇列。maxsize是佇列中金額以放入的項的最大數量。
如果省略maxsize引數或將它置為0，佇列大小將無窮大。

q=LifoQueue(maxsize)：建立一個LIFO（last-in first-out，後進先出）佇列(棧)。

q=PriorityQueue(maxsize)：建立一個優先順序佇列，其中項按照優先順序從低到高依次排好。
使用這種佇列時，項應該是(priority,data)形式的元組，其中priority時一個標識優先順序的數字。

常用方法

q.size()：返回佇列的正確大小。因為其他執行緒可能正在更新此佇列，所以此方法的返回數字不可靠。

q.empty()：如果佇列為空，返回True，否則返回False。

q.full()：如果佇列已滿，返回True，否則返回False。

q.put(item,block,timeout)：將item放入佇列。
如果block設為True（預設值），呼叫者將被阻塞直到佇列中出現可用的空閒位置為止。
如果block設為False，佇列滿時此方法將引發Full異常。

q.put_nowait(item):等價於q.put(item,False)

q.get(block,timeout):從佇列中刪除一項，然後返回這個項。
如果block設為True（預設值），呼叫者將阻塞，直到佇列中出現可用的空閒為止。
如果block設為False，佇列為空時將引發Empty異常。
timeout提供可選的超時值，單位為秒，如果超時，將引發Empty異常。

q.get_nowait()：等價於get(0)

q.task_done():在佇列種資料的消費者用來指示對於項的處理已經結束。如果使用此方法，那麼從佇列中刪除的每一項都應該呼叫一次。

q.join()：阻塞直到佇列中的所有項均被刪除和處理為止。一旦為佇列中的每一項都呼叫了一次q.task_done()方法，此方法將會直接返回。

例項：

使用 佇列一般可以簡化多執行緒的程式。例如，可以使用共享佇列將執行緒連線在一起，而不必依賴鎖的保護。

在這種模型下，工作者執行緒一般充當資料的消費者。

from threading import Thread
from queue import Queue
class WorkerThread(Thread):
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        Thread.__init__(self,*args,**kwargs)
        self.input_queue=Queue()

    def send(self,item):
        self.input_queue.put(item)
    def close(self):
        self.input_queue.put(None)
        self.input_queue.join()
    def run(self):
        while True:
            item=self.input_queue.get()
            if item is None:
                break
            #實際開發中，此處應該使用有用的工作代替
            print(item)
            self.input_queue.task_done()
        #完成，指示收到和返回哨兵
        self.input_queue.task_done()
        return

if __name__=="__main__":
    w=WorkerThread()
    w.start()
    w.send("Mark")
    w.send("好")
    w.send("TM")
    w.send("帥")
    w.close()

執行結果：

Mark
好
TM
帥

多執行緒按順序執行

直接看例項吧，控制多執行緒的執行順序：

程式碼：

#控制多執行緒的執行順序
from threading import Thread,Lock
import time

class Task1(Thread):
    def run(self):
        while True:
             if lock1.acquire():
                print("---Task1---")
                time.sleep(0.5)
                lock2.release()
class Task2(Thread):
    def run(self):
        while True:
             if lock2.acquire():
                print("---Task2---")
                time.sleep(0.5)
                lock3.release()
class Task3(Thread):
    def run(self):
        while True:
             if lock3.acquire():
                print("---Task3---")
                time.sleep(0.5)
                lock1.release()
#建立lock例項1，第一個開始不上鎖
lock1=Lock()
lock2=Lock()
lock2.acquire()
lock3=Lock()
lock3.acquire()

t1=Task1()
t2=Task2()
t3=Task3()

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

結果：

---Task1---
---Task2---
---Task3---
---Task1---
---Task2---
---Task3---
---Task1---
---Task2---
---Task3---
---Task1---
---Task2---
---Task3---
...

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