-
2.12 使用 queue 进行线程通信
-
前面我们已经讨论到,当线程之间如果要共享资源或数据的时候,可能变的非常复杂。如你所见,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(队列)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:
1.put(): 往queue中放一个item
2.get(): 从queue删除一个item,并返回删除的这个item
3.task_done(): 每次item被处理的时候需要调用这个方法
4.join(): 所有item都被处理之前一直阻塞
在本例中,我们将学习如何在threading模块中使用queue。同样,本例中将会有两个实体试图共享临界资源,一个队列。代码如下:
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 N° %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)) self.queue.task_done() 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()
代码的运行结果如下:
讨论
首先,我们创建一个生产者类。由于我们使用队列存放数字,所以不需要用来存放数字的list了。
class producer(Thread): def __init__(self, queue): Thread.__init__(self) self.queue = queue
producer 类生产整数,然后通过一个 for 循环将整数放到队列中: :
def run(self) : for i in range(10): item = random.randint(0, 256) self.queue.put(item) print('Producer notify: item N° %d appended to queue by %s' % (item, self.name)) time.sleep(1)
生产者使用 Queue.put(item [,block[, timeout]]) 来往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。
可能发生两种情况:
1.如果 block 为 True , timeout 为 None (这也是默认的选项,本例中使用默认选项),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。
消费者从队列中取出整数然后用 task_done() 方法将其标为任务已处理。
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。
最后,在主程序中,我们创建线程t作为生产者,t1, t2, t3作为消费者: :
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()
生产者和消费者之间的操作可以用下图来描述:
- 留下你的读书笔记
- 你还没登录,点击这里
-
用户笔记留言