為什么需要線程間通信

一個(gè)人的力量是有限的，但是團(tuán)隊(duì)合作可以發(fā)揮更大的作用。而團(tuán)隊(duì)協(xié)作需要交流和通信來(lái)有效的分配任務(wù)和協(xié)調(diào)工作，來(lái)保證保時(shí)保量的完成工作。

為什么線程間需要通信呢？這就好比一個(gè)團(tuán)隊(duì)需要完成一個(gè)工作，但是這個(gè)工作周期性比較長(zhǎng)，復(fù)雜度也比較高，此時(shí)就需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作了，領(lǐng)導(dǎo)就把工作分為了n份，a、b、c員工每次領(lǐng)取1份工作，做完了再向老板同步，并且領(lǐng)取新的工作，這樣的話，工作很快就做完了嘛。

將線程代入上面的例子，在某些任務(wù)中，可能需要多個(gè)線程來(lái)完成同樣的任務(wù)，所以線程間通信是為了線程之間的協(xié)作和同步，更快的完成任務(wù)。

線程間通信方式有哪些

在python多線程編程中，線程間通信方法主要有以下幾種:

• 共享變量

這是最常用，也是用的最多的方式，這個(gè)很好理解，在同一進(jìn)程中，多個(gè)線程有一部分內(nèi)存是共用進(jìn)程的，所以多個(gè)線程可以使用“共享變量”的方式共享同一份數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)該變量的讀寫(xiě)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)線程間通信。

• 隊(duì)列

在python中，為我們提供了隊(duì)列的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)Queue，它是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的一個(gè)安全隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)。作用是可以在多個(gè)線程間共享數(shù)據(jù)，主要用法為通過(guò)get方法將數(shù)據(jù)放入隊(duì)列，get方法將數(shù)據(jù)從隊(duì)列中取出來(lái)，

• 管道

python管道是通過(guò)multiprocessing庫(kù)中的Pipe實(shí)現(xiàn)的，可以在2個(gè)線程之間任意傳遞數(shù)據(jù)，而且是雙向通信的，主要用法為通過(guò)send方法發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)recv方法接收數(shù)據(jù)。

除此之外，還有其他方法，例如 借助第三方工具，比如redis等。

線程間通信案例之隊(duì)列

共享變量，我們之前就已經(jīng)用過(guò)了，比如上一節(jié)，我們自己實(shí)現(xiàn)了python的讀寫(xiě)鎖，就用到了共享變量的方式。這里就不再過(guò)多闡述了。這里將介紹一下管道的案例：

隊(duì)列多用于生產(chǎn)者消費(fèi)者，在python中，是使用queue模塊下的Queue方法，創(chuàng)建一個(gè)新的隊(duì)列語(yǔ)句為:

queues = queue.Queue()

其中，Queue可以傳入一個(gè)maxsize，它將作為隊(duì)列的最大值，默認(rèn)的話，是無(wú)限制。

想要往隊(duì)列中寫(xiě)入數(shù)據(jù)的話，使用put方法即可，例如，向隊(duì)列寫(xiě)入字符串"123"，我們僅需要調(diào)用put方法即可，例如:

queues.put("123")

而想要從隊(duì)列中獲取數(shù)據(jù)的話，需要使用get方法，例如:

data = queues.get()
print(data)

除此之外，還有隊(duì)列其他常用的方法，如: qsize()會(huì)返回隊(duì)列中元素的數(shù)量，empty()會(huì)判斷隊(duì)列是否為空，full()會(huì)判斷隊(duì)列是否已經(jīng)滿了。

這里舉一個(gè)文件分發(fā)下載的例子，我們需要定義一個(gè)生產(chǎn)者，用于發(fā)布任務(wù)，定義多個(gè)消費(fèi)者，用于執(zhí)行任務(wù)，代碼如下:

在上述代碼中，我們定義了生產(chǎn)者和消費(fèi)者2個(gè)類，其初始方法__init__會(huì)傳入隊(duì)列信息，生產(chǎn)者有定義了2個(gè)方法，一個(gè)是put，是將元素放入隊(duì)列中，還有一個(gè)是qsize，是返回當(dāng)前隊(duì)列的個(gè)數(shù)。而消費(fèi)者只定義了一個(gè)方法get，上面寫(xiě)了一個(gè)死循環(huán)，向隊(duì)列獲取數(shù)據(jù)，每獲取到一個(gè)數(shù)據(jù)，休息15秒。

在主函數(shù)中，我們定義了一個(gè)公共的隊(duì)列queues，而后定義了生產(chǎn)者p和消費(fèi)者q，二者都傳入了同一個(gè)隊(duì)列queues。最后我們寫(xiě)了3個(gè)線程，用于執(zhí)行消費(fèi)者q的get方法。 和 調(diào)用一個(gè)生產(chǎn)者方法put。

執(zhí)行結(jié)果為:

上述結(jié)果展現(xiàn)的是，生產(chǎn)者生成數(shù)據(jù)，而消費(fèi)者接收。file_0到file_9都只被消費(fèi)了一次，可見(jiàn)隊(duì)列是自己保證了線程競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題的。

總結(jié)

本篇文章介紹了為什么需要線程間通信，以及通信方式有哪些，最后每種通信方式都舉了一個(gè)例子，總的來(lái)說(shuō)，最常用的還是共享變量的方式來(lái)進(jìn)行線程間通信，但是此方法需要自己來(lái)保證線程競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，除此之外，還有隊(duì)列和管道，此二者不用擔(dān)心線程競(jìng)爭(zhēng)，但是前則更適用于生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型，后者更適用于兩線程間相互通信。

到此這篇關(guān)于python淺談一下線程間通信之隊(duì)列的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python通信隊(duì)列內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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