python3 queue的一些参数的尝试

本文深入探讨了Python3中Queue模块的使用,特别是block和timeout参数的作用。通过实例演示了当队列满或空时,如何控制程序的阻塞行为及异常处理。

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python3 的queue 的参数,block、timeout

queue队列默认block=True;
这会使得,在进行队列操作时,出现队列为空,或满了,程序会进入阻塞状态,等待超时。

import queue
from time import sleep

q = queue.Queue(10)

for i in range(20):
    print(i)
    q.put(i, timeout=5)  # 在队列塞满了以后,在阻塞了timeout时间后raise一个queue.full的异常
    sleep(0.2)

while q.get():
    print(q.get())

程序结果为:

Traceback (most recent call last):
  File "D:/Python/new/queue_test.py", line 8, in <module>
    q.put(i, timeout=5)  # 在队列塞满了以后,在阻塞了timeout时间后raise一个queue.full的异常
  File "C:\Program Files\Python35\lib\queue.py", line 141, in put
    raise Full
queue.Full

如果没有block 或 timeout 的定义,那么会一直在阻塞状态,不会抛出异常或者进行其他的下一步。一直在阻塞状态。
Python queue 阻塞状态

以上。

Python 中的 `queue` 模块提供了一种线程安全的方式来处理队列操作,这对于实现多线程应用程序非常有用。该模块支持多种类型的队列,每种类型都有其特定的行为模式,包括先进先出(FIFO)、后进先出(LIFO)以及优先级队列。下面将详细介绍这些队列及其核心方法。 ### 基础队列类型 #### Queue (FIFO队列) `queue.Queue` 是一个标准的 FIFO 队列实现,适用于需要按照元素插入顺序进行处理的场景。例如,可以使用 `put()` 方法向队列中添加元素,而 `get()` 方法则用于从队列中取出元素[^3]。 ```python import queue q = queue.Queue() q.put(&#39;first&#39;) q.put(&#39;second&#39;) print(q.get()) # 输出 &#39;first&#39; print(q.get()) # 输出 &#39;second&#39; ``` #### LifoQueue (LIFO队列/栈) `queue.LifoQueue` 实现了一个后进先出的队列,也就是栈结构。这种类型的队列通常用于需要反转处理顺序的情况[^1]。 ```python lq = queue.LifoQueue() lq.put(&#39;first&#39;) lq.put(&#39;second&#39;) print(lq.get()) # 输出 &#39;second&#39; print(lq.get()) # 输出 &#39;first&#39; ``` #### PriorityQueue (优先级队列) `queue.PriorityQueue` 允许根据元素的优先级来决定处理顺序,其中优先级较低的元素会被优先处理。这通过 `put()` 方法中的元组参数来指定,元组的第一个值表示优先级[^3]。 ```python pq = queue.PriorityQueue() pq.put((2, &#39;code&#39;)) pq.put((1, &#39;eat&#39;)) pq.put((3, &#39;sleep&#39;)) while not pq.empty(): print(pq.get()) # 输出: # (1, &#39;eat&#39;) # (2, &#39;code&#39;) # (3, &#39;sleep&#39;) ``` ### 核心方法 - **put()** 方法用于将元素放入队列中。如果队列已满,则此方法会阻塞直到有空间可用。 - **get()** 方法用于从队列中移除并返回一个元素。如果队列为空,则此方法会阻塞直到队列中有元素可取[^3]。 ### 队列阻塞超时尝试从空队列获取元素或向满队列添加元素时,`get()` 和 `put()` 方法默认会无限期阻塞。但是可以通过设置 `block` 参数为 `False` 或者提供一个 `timeout` 参数来改变这一行为。 ```python try: item = q.get(block=False) except queue.Empty: print("Queue is empty.") ``` ### 队列大小控制 可以使用 `qsize()` 方法来获取队列中当前的数据元素数量,不过需要注意的是,在多线程环境中,这个数值可能不是完全准确的,因为其他线程可能会同时修改队列的状态[^4]。 ### 多线程安全特性 `queue` 模块的所有队列类都是线程安全的,这意味着它们可以在多线程程序中安全使用,无需担心数据竞争问题。队列内部已经实现了必要的锁定机制以确保线程间的同步。 ### 高级使用技巧 对于更复杂的使用情况,比如自定义优先级规则或者任务跟踪,可以通过继承现有的队列类并重写某些方法来自定义行为。此外,生产者-消费者模式是利用队列进行任务调度的一种常见设计模式,其中生产者线程将任务放入队列,而消费者线程则从队列中取出任务执行。 ### 性能优化注意事项 在使用 `queue` 模块时,需要注意合理设置最大容量,避免内存溢出。同时,对于不需要阻塞行为的应用场景,应考虑使用非阻塞调用或设置适当的超时时间,以免造成不必要的等待。
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