python線程優(yōu)先級(jí)隊(duì)列知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
Python 的 Queue 模塊中提供了同步的、線程安全的隊(duì)列類,包括FIFO(先入先出)隊(duì)列Queue,LIFO(后入先出)隊(duì)列LifoQueue,和優(yōu)先級(jí)隊(duì)列 PriorityQueue。
1、說明
這些隊(duì)列都實(shí)現(xiàn)了鎖原語,能夠在多線程中直接使用,可以使用隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)線程間的同步。
模塊中的常用方法如下:
- Queue.qsize() 返回隊(duì)列的大小
- Queue.empty() 如果隊(duì)列為空,返回True,反之False
- Queue.full() 如果隊(duì)列滿了,返回True,反之False
- Queue.full 與 maxsize 大小對(duì)應(yīng)
- Queue.get([block[, timeout]])獲取隊(duì)列,timeout等待時(shí)間
- Queue.get_nowait() 相當(dāng)Queue.get(False)
- Queue.put(item) 寫入隊(duì)列,timeout等待時(shí)間
- Queue.put_nowait(item) 相當(dāng)Queue.put(item, False)
- Queue.task_done() 在完成一項(xiàng)工作之后,Queue.task_done()函數(shù)向任務(wù)已經(jīng)完成的隊(duì)列發(fā)送一個(gè)信號(hào)
- Queue.join() 實(shí)際上意味著等到隊(duì)列為空,再執(zhí)行別的操作
2、實(shí)例
#!/usr/bin/python3 import queue import threading import time exitFlag = 0 class myThread (threading.Thread): def __init__(self, threadID, name, q): threading.Thread.__init__(self) self.threadID = threadID self.name = name self.q = q def run(self): print ("開啟線程:" + self.name) process_data(self.name, self.q) print ("退出線程:" + self.name) def process_data(threadName, q): while not exitFlag: queueLock.acquire() if not workQueue.empty(): data = q.get() queueLock.release() print ("%s processing %s" % (threadName, data)) else: queueLock.release() time.sleep(1) threadList = ["Thread-1", "Thread-2", "Thread-3"] nameList = ["One", "Two", "Three", "Four", "Five"] queueLock = threading.Lock() workQueue = queue.Queue(10) threads = [] threadID = 1 # 創(chuàng)建新線程 for tName in threadList: thread = myThread(threadID, tName, workQueue) thread.start() threads.append(thread) threadID += 1 # 填充隊(duì)列 queueLock.acquire() for word in nameList: workQueue.put(word) queueLock.release() # 等待隊(duì)列清空 while not workQueue.empty(): pass # 通知線程是時(shí)候退出 exitFlag = 1 # 等待所有線程完成 for t in threads: t.join() print ("退出主線程")
知識(shí)點(diǎn)擴(kuò)展:
問題
怎樣實(shí)現(xiàn)一個(gè)按優(yōu)先級(jí)排序的隊(duì)列? 并且在這個(gè)隊(duì)列上面每次 pop 操作總是返回優(yōu)先級(jí)最高的那個(gè)元素
解決方案
下面的類利用 heapq 模塊實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列:
import heapq class PriorityQueue: def __init__(self): self._queue = [] self._index = 0 def push(self, item, priority): heapq.heappush(self._queue, (-priority, self._index, item)) self._index += 1 def pop(self): return heapq.heappop(self._queue)[-1]
下面是它的使用方式:
>>> class Item: ... def __init__(self, name): ... self.name = name ... def __repr__(self): ... return 'Item({!r})'.format(self.name) ... >>> q = PriorityQueue() >>> q.push(Item('foo'), 1) >>> q.push(Item('bar'), 5) >>> q.push(Item('spam'), 4) >>> q.push(Item('grok'), 1) >>> q.pop() Item('bar') >>> q.pop() Item('spam') >>> q.pop() Item('foo') >>> q.pop() Item('grok') >>>
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