多线程模块——threading

  • 1、简介
  • 2、Thread类
  • 3、Lock、Rlock类
  • 4、Condition类
  • 5、Semaphore/BoundedSemaphore
  • 6、Event类
  • 7、timer类
  • 8、local类
  • 9、线程同步
  • 10、线程优先级队列( Queue)


1、简介

Python通过两个标准库thread和threading提供对线程的支持。thread提供了低级别的、原始的线程以及一个简单的锁。threading用于提供线程相关的操作,线程是应用程序中工作的最小单元。thread 有一些缺点,在threading 得到了弥补。
本章介绍模块——threading
threading模块提供的类:
  Thread, Lock, Rlock, Condition, [Bounded]Semaphore, Event, Timer, local。

threading 模块提供的常用方法:
  threading.currentThread(): 返回当前的线程变量。
  threading.enumerate(): 返回一个包含正在运行的线程的list。正在运行指线程启动后、结束前,不包括启动前和终止后的线程。
  threading.activeCount(): 返回正在运行的线程数量,与len(threading.enumerate())有相同的结果。

threading 模块提供的常量:

threading.TIMEOUT_MAX 设置threading全局超时时间。

2、Thread类

Thread是线程类,有两种使用方法,直接传入要运行的方法或从Thread继承并覆盖run():
创建线程的两种方法:

# coding:utf-8
import threading
import time
#方法一:将要执行的方法作为参数传给Thread的构造方法
def action(arg):
    time.sleep(1)
    print('the arg is:%s\r' %arg)

for i in range(4):
    t =threading.Thread(target=action,args=(i,))
    t.start()

print('main thread end!')
# 上述代码创建了4个“前台”线程,然后控制器就交给了CPU,CPU根据指定算法进行调度,分片执行指令。

#方法二:从Thread继承,并重写run()
class MyThread(threading.Thread):
    def __init__(self,arg):
        super(MyThread, self).__init__()#注意:一定要显式的调用父类的初始化函数。
        self.arg=arg
    def run(self):#定义每个线程要运行的函数
        time.sleep(1)
        print('the arg is:%s\r' % self.arg)

for i in range(4):
    t =MyThread(i)
    t.start()

print('main thread end!')

构造方法:
Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})

  • group: 线程组,目前还没有实现,库引用中提示必须是None;
  • target: 要执行的方法;
  • name: 线程名;
  • args/kwargs: 要传入方法的参数。

实例方法:

  • isAlive(): 返回线程是否在运行。正在运行指启动后、终止前。
  • get/setName(name): 获取/设置线程名。
  • start(): 线程准备就绪,等待CPU调度
  • is/setDaemon(bool): 获取/设置是后台线程(默认前台线程(False))。(在start之前设置)
    如果是后台线程,主线程执行过程中,后台线程也在进行,主线程执行完毕后,后台线程不论成功与否,主线程和后台线程均停止
    如果是前台线程,主线程执行过程中,前台线程也在进行,主线程执行完毕后,等待前台线程也执行完成后,程序停止
  • start(): 启动线程。
  • join([timeout]): 阻塞当前上下文环境的线程,直到调用此方法的线程终止或到达指定的timeout(可选参数)。
  • run():线程被cpu调度后自动执行线程对象的run方法

使用例子一(未设置setDeamon)

# coding:utf-8
import threading
import time

def action(arg):
    time.sleep(1)
    print('sub thread start!the thread name is:%s\r' % threading.currentThread().getName())
    print('the arg is:%s\r' %arg)
    time.sleep(1)

for i in range(4):
    t =threading.Thread(target=action,args=(i,))
    t.start()

print('main_thread end!')

运行结果:

main_thread end!
sub thread start!the thread name is:Thread-1
the arg is:0
sub thread start!the thread name is:Thread-3
the arg is:2
sub thread start!the thread name is:Thread-2
the arg is:1
sub thread start!the thread name is:Thread-4
the arg is:3
进程已结束,退出代码0

可以看出,创建的4个“前台”线程,主线程执行过程中,前台线程也在进行,主线程执行完毕后,等待前台线程也执行完成后,程序停止
验证了serDeamon(False)(默认)前台线程,主线程执行过程中,前台线程也在进行,主线程执行完毕后,等待前台线程也执行完成后,主线程停止。

使用例子二(setDeamon=True)

# coding:utf-8
import threading
import time

def action(arg):
    time.sleep(1)
    print('sub thread start!the thread name is:%s\r' % threading.currentThread().getName())
    print('the arg is:%s\r' %arg)
    time.sleep(1)

for i in range(4):
    t =threading.Thread(target=action,args=(i,))
    t.setDaemon(True)#设置线程为后台线程
    t.start()

print('main_thread end!')

运行结果:

main_thread end!

进程已结束,退出代码0

可以看出,主线程执行完毕后,后台线程不管是成功与否,主线程均停止
验证了serDeamon(True)后台线程,主线程执行过程中,后台线程也在进行,主线程执行完毕后,后台线程不论成功与否,主线程均停止。

使用例子三(设置join)

#coding:utf-8
import threading
import time

def action(arg):
    time.sleep(1)
    print('sub thread start!the thread name is:%s    ' % threading.currentThread().getName())
    print('the arg is:%s   ' %arg)
    time.sleep(1)

thread_list = []    #线程存放列表
for i in range(4):
    t =threading.Thread(target=action,args=(i,))
    t.setDaemon(True)
    thread_list.append(t)

for t in thread_list:
    t.start()

for t in thread_list:
    t.join()

运行结果:

sub thread start!the thread name is:Thread-1    
the arg is:0   
sub thread start!the thread name is:Thread-4    
the arg is:3   
sub thread start!the thread name is:Thread-3    
the arg is:2   
sub thread start!the thread name is:Thread-2    
the arg is:1   

进程已结束,退出代码0

设置join之后,主线程等待子线程全部执行完成后或者子线程超时后,主线程才结束
验证了 join()阻塞当前上下文环境的线程,直到调用此方法的线程终止或到达指定的timeout,即使设置了setDeamon(True)主线程依然要等待子线程结束。

使用例子四(join不妥当的用法,使多线程编程顺序执行)

#coding:utf-8
import threading
import time

def action(arg):
    time.sleep(1)
    print('sub thread start!the thread name is:%s    ' % threading.currentThread().getName())
    print('the arg is:%s   ' %arg)
    time.sleep(1)


for i in range(4):
    t =threading.Thread(target=action,args=(i,))
    t.setDaemon(True)
    t.start()
    t.join()

print('main_thread end!')

运行结果:

sub thread start!the thread name is:Thread-1    
the arg is:0   
sub thread start!the thread name is:Thread-2    
the arg is:1   
sub thread start!the thread name is:Thread-3    
the arg is:2   
sub thread start!the thread name is:Thread-4    
the arg is:3   
main_thread end!

进程已结束,退出代码0

可以看出此时,程序只能顺序执行,每个线程都被上一个线程的join阻塞,使得“多线程”失去了多线程意义。

3、Lock、Rlock类

由于线程之间随机调度:某线程可能在执行n条后,CPU接着执行其他线程。为了多个线程同时操作一个内存中的资源时不产生混乱,我们使用锁。

Lock(指令锁)是可用的最低级的同步指令。Lock处于锁定状态时,不被特定的线程拥有。Lock包含两种状态——锁定和非锁定,以及两个基本的方法。

可以认为Lock有一个锁定池,当线程请求锁定时,将线程至于池中,直到获得锁定后出池。池中的线程处于状态图中的同步阻塞状态。

RLock(可重入锁)是一个可以被同一个线程请求多次的同步指令。RLock使用了“拥有的线程”和“递归等级”的概念,处于锁定状态时,RLock被某个线程拥有。拥有RLock的线程可以再次调用acquire(),释放锁时需要调用release()相同次数。

可以认为RLock包含一个锁定池和一个初始值为0的计数器,每次成功调用 acquire()/release(),计数器将+1/-1,为0时锁处于未锁定状态。

简言之:Lock属于全局,Rlock属于线程。
构造方法:
Lock(),Rlock(),推荐使用Rlock()

实例方法:

  • acquire([timeout]): 尝试获得锁定。使线程进入同步阻塞状态。
  • release(): 释放锁。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。

例子一(未使用锁)

#coding:utf-8
import threading
import time

gl_num = 0

def show(arg):
    global gl_num
    time.sleep(1)
    gl_num +=1
    print(gl_num)

for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=show, args=(i,))
    t.start()

print('main thread stop')

运行结果:

main thread stop

4
 9

进程已结束,退出代码0

多次运行可能产生混乱。这种场景就是适合使用锁的场景。

例子二(使用锁):

# coding:utf-8

import threading
import time

gl_num = 0

lock = threading.RLock()


# 调用acquire([timeout])时,线程将一直阻塞,
# 直到获得锁定或者直到timeout秒后(timeout参数可选)。
# 返回是否获得锁。
def Func():
    lock.acquire()
    global gl_num
    gl_num += 1
    time.sleep(1)
    print(gl_num)
    # 调用release()将释放锁。
    lock.release()


for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=Func)
    t.start()

运行结果:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

进程已结束,退出代码0

可以看出,全局变量在在每次被调用时都要获得锁,才能操作,因此保证了共享数据的安全性

Lock对比Rlock

# coding:utf-8

import threading

lock = threading.Lock()  # Lock对象
lock.acquire()
lock.acquire()  # 产生了死锁。
lock.release()
lock.release()
print(lock.acquire())

import threading

rLock = threading.RLock()  # RLock对象
rLock.acquire()
rLock.acquire()  # 在同一线程内,程序不会堵塞。
rLock.release()
rLock.release()

4、Condition类

Condition(条件变量)通常与一个锁关联。需要在多个Contidion中共享一个锁时,可以传递一个Lock/RLock实例给构造方法,否则它将自己生成一个RLock实例。

可以认为,除了Lock带有的锁定池外,Condition还包含一个等待池,池中的线程处于等待阻塞状态,直到另一个线程调用notify()/notifyAll()通知;得到通知后线程进入锁定池等待锁定。
构造方法:
Condition([lock/rlock])

实例方法:

  • acquire([timeout])/release(): 调用关联的锁的相应方法。
  • wait([timeout]): 调用这个方法将使线程进入Condition的等待池等待通知,并释放锁。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
  • notify(): 调用这个方法将从等待池挑选一个线程并通知,收到通知的线程将自动调用acquire()尝试获得锁定(进入锁定池);其他线程仍然在等待池中。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
  • notifyAll(): 调用这个方法将通知等待池中所有的线程,这些线程都将进入锁定池尝试获得锁定。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。

例子一:生产者消费者模型

# encoding: UTF-8
import threading
import time

# 商品
product = None
# 条件变量
con = threading.Condition()


# 生产者方法
def produce():
    global product

    if con.acquire():
        while True:
            if product is None:
                print('produce...')
                product = 'anything'

                # 通知消费者,商品已经生产
                con.notify()

            # 等待通知
            con.wait()
            time.sleep(2)


# 消费者方法
def consume():
    global product

    if con.acquire():
        while True:
            if product is not None:
                print('consume...')
                product = None

                # 通知生产者,商品已经没了
                con.notify()

            # 等待通知
            con.wait()
            time.sleep(2)


t1 = threading.Thread(target=produce)
t2 = threading.Thread(target=consume)
t2.start()
t1.start()

运行结果:

produce...
consume...
produce...
consume...
produce...
consume...
produce...
consume...
produce...
consume...

Process finished with exit code -1

程序不断循环运行下去。重复生产消费过程。

例子二:生产者消费者模型

import threading
import time

condition = threading.Condition()
products = 0

class Producer(threading.Thread):
    def run(self):
        global products
        while True:
            if condition.acquire():
                if products < 10:
                    products += 1;
                    print("Producer(%s):deliver one, now products:%s" %(self.name, products))
                    condition.notify()#不释放锁定,因此需要下面一句
                    condition.release()
                else:
                    print("Producer(%s):already 10, stop deliver, now products:%s" %(self.name, products))
                    condition.wait();#自动释放锁定
                time.sleep(2)

class Consumer(threading.Thread):
    def run(self):
        global products
        while True:
            if condition.acquire():
                if products > 1:
                    products -= 1
                    print("Consumer(%s):consume one, now products:%s" %(self.name, products))
                    condition.notify()
                    condition.release()
                else:
                    print("Consumer(%s):only 1, stop consume, products:%s" %(self.name, products))
                    condition.wait();
                time.sleep(2)

if __name__ == "__main__":
    for p in range(0, 2):
        p = Producer()
        p.start()

    for c in range(0, 3):
        c = Consumer()
        c.start()

运行结果:

Producer(Thread-1):deliver one, now products:1
Producer(Thread-2):deliver one, now products:2
Consumer(Thread-3):consume one, now products:1
Consumer(Thread-4):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-5):only 1, stop consume, products:1
Producer(Thread-1):deliver one, now products:2
Consumer(Thread-4):consume one, now products:1
Consumer(Thread-4):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-3):only 1, stop consume, products:1
Producer(Thread-2):deliver one, now products:2
Producer(Thread-1):deliver one, now products:3
Consumer(Thread-5):consume one, now products:2
Consumer(Thread-5):consume one, now products:1
Consumer(Thread-5):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-4):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-3):only 1, stop consume, products:1
Producer(Thread-2):deliver one, now products:2
Producer(Thread-1):deliver one, now products:3
Consumer(Thread-5):consume one, now products:2
Consumer(Thread-5):consume one, now products:1
Consumer(Thread-5):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-4):only 1, stop consume, products:1
Producer(Thread-1):deliver one, now products:2
Producer(Thread-2):deliver one, now products:3
Consumer(Thread-3):consume one, now products:2
Consumer(Thread-3):consume one, now products:1
Consumer(Thread-3):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-5):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-4):only 1, stop consume, products:1
Producer(Thread-2):deliver one, now products:2
Producer(Thread-1):deliver one, now products:3
Consumer(Thread-3):consume one, now products:2
Consumer(Thread-3):consume one, now products:1
Consumer(Thread-3):only 1, stop consume, products:1
Consumer(Thread-5):only 1, stop consume, products:1
.......

例子三:生产者消费者模型

import threading

alist = None
condition = threading.Condition()


def doSet():
    if condition.acquire():
        while alist is None:
            condition.wait()
        for i in range(len(alist))[::-1]:
            alist[i] = 1
        condition.release()


def doPrint():
    if condition.acquire():
        while alist is None:
            condition.wait()
        for i in alist:
            print(i,)
        print()
        condition.release()


def doCreate():
    global alist
    if condition.acquire():
        if alist is None:
            alist = [0 for i in range(10)]
            condition.notifyAll()
        condition.release()


tset = threading.Thread(target=doSet, name='tset')
tprint = threading.Thread(target=doPrint, name='tprint')
tcreate = threading.Thread(target=doCreate, name='tcreate')
tset.start()
tprint.start()
tcreate.start()

运行结果:

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0


进程已结束,退出代码0

5、Semaphore/BoundedSemaphore

互斥锁 同时只允许一个线程更改数据,而Semaphore是同时允许一定数量的线程更改数据 ,比如厕所有3个坑,那最多只允许3个人上厕所,后面的人只能等里面有人出来了才能再进去。
Semaphore(信号量)是计算机科学史上最古老的同步指令之一。Semaphore管理一个内置的计数器,每当调用acquire()时-1,调用release() 时+1。计数器不能小于0;当计数器为0时,acquire()将阻塞线程至同步锁定状态,直到其他线程调用release()。

基于这个特点,Semaphore经常用来同步一些有“访客上限”的对象,比如连接池。

BoundedSemaphore 与Semaphore的唯一区别在于前者将在调用release()时检查计数器的值是否超过了计数器的初始值,如果超过了将抛出一个异常。

构造方法:
Semaphore(value=1): value是计数器的初始值。

实例方法:

  • acquire([timeout]): 请求Semaphore。如果计数器为0,将阻塞线程至同步阻塞状态;否则将计数器-1并立即返回。
  • release(): 释放Semaphore,将计数器+1,如果使用BoundedSemaphore,还将进行释放次数检查。release()方法不检查线程是否已获得 Semaphore。

例子:

# encoding: UTF-8
import threading
import time

# 计数器初值为2
semaphore = threading.Semaphore(2)


def func():
    # 请求Semaphore,成功后计数器-1;计数器为0时阻塞
    print('%s acquire semaphore...' % threading.currentThread().getName())
    if semaphore.acquire():
        print('%s get semaphore' % threading.currentThread().getName())
        time.sleep(4)

        # 释放Semaphore,计数器+1
        print('%s release semaphore' % threading.currentThread().getName())
        semaphore.release()


t1 = threading.Thread(target=func)
t2 = threading.Thread(target=func)
t3 = threading.Thread(target=func)
t4 = threading.Thread(target=func)
t1.start()
t2.start()
t3.start()
t4.start()

time.sleep(2)

# 没有获得semaphore的主线程也可以调用release
# 若使用BoundedSemaphore,t4释放semaphore时将抛出异常
print('MainThread release semaphore without acquire')
semaphore.release()

运行结果:

Thread-1 acquire semaphore...
Thread-1 get semaphore
Thread-2 acquire semaphore...
Thread-2 get semaphore
Thread-3 acquire semaphore...
Thread-4 acquire semaphore...
MainThread release semaphore without acquire
Thread-3 get semaphore
Thread-2 release semaphore
Thread-1 release semaphore
Thread-4 get semaphore
Thread-3 release semaphore
Thread-4 release semaphore

进程已结束,退出代码0

例子二:

import threading, time


def run(n):
    semaphore.acquire()
    time.sleep(1)
    print("run the thread: %s" % n)
    semaphore.release()


if __name__ == '__main__':

    num = 0
    semaphore = threading.BoundedSemaphore(5)  # 最多允许5个线程同时运行
    for i in range(20):
        t = threading.Thread(target=run, args=(i,))
        t.start()

运行结果:

run the thread: 3
run the thread: 2
run the thread: 4
run the thread: 1
run the thread: 0
run the thread: 9
run the thread: 7
run the thread: 8
run the thread: 5
run the thread: 6
run the thread: 14
run the thread: 13
run the thread: 12
run the thread: 10
run the thread: 11
run the thread: 19
run the thread: 17
run the thread: 16
run the thread: 15
run the thread: 18

进程已结束,退出代码0

6、Event类

Event(事件)是最简单的线程通信机制之一:一个线程通知事件,其他线程等待事件。Event内置了一个初始为False的标志,当调用set()时设为True,调用clear()时重置为 False。wait()将阻塞线程至等待阻塞状态。

Event其实就是一个简化版的 Condition。Event没有锁,无法使线程进入同步阻塞状态。
构造方法:
Event()

实例方法:

  • isSet(): 当内置标志为True时返回True。
  • set(): 将标志设为True,并通知所有处于等待阻塞状态的线程恢复运行状态。
  • clear(): 将标志设为False。
  • wait([timeout]): 如果标志为True将立即返回,否则阻塞线程至等待阻塞状态,等待其他线程调用set()。

例子一

# encoding: UTF-8
import threading
import time

event = threading.Event()


def func():
    # 等待事件,进入等待阻塞状态
    print('%s wait for event...' % threading.currentThread().getName())
    event.wait()

    # 收到事件后进入运行状态
    print('%s recv event.' % threading.currentThread().getName())


t1 = threading.Thread(target=func)
t2 = threading.Thread(target=func)
t1.start()
t2.start()

time.sleep(2)

# 发送事件通知
print('MainThread set event.')
event.set()

运行结果:

Thread-1 wait for event...
Thread-2 wait for event...
#2秒后。。。
MainThread set event.
Thread-1 recv event.
Thread-2 recv event.

进程已结束,退出代码0

7、timer类

Timer(定时器)是Thread的派生类,用于在指定时间后调用一个方法。

构造方法:
Timer(interval, function, args=[], kwargs={})

  • interval: 指定的时间
  • function: 要执行的方法
  • args/kwargs: 方法的参数

实例方法:
Timer从Thread派生,没有增加实例方法。
例子一:

# encoding: UTF-8
import threading


def func():
    print('hello timer!')


timer = threading.Timer(5, func)
timer.start()

运行结果:

#延迟5秒运行
hello timer!

进程已结束,退出代码0

线程延迟5秒后执行。

8、local类

local是一个小写字母开头的类,用于管理 thread-local(线程局部的)数据。对于同一个local,线程无法访问其他线程设置的属性;线程设置的属性不会被其他线程设置的同名属性替换。

可以把local看成是一个“线程-属性字典”的字典,local封装了从自身使用线程作为 key检索对应的属性字典、再使用属性名作为key检索属性值的细节。
例子:

# encoding: UTF-8
import threading

local = threading.local()
local.tname = 'main'


def func():
    local.tname = 'notmain'
    print(local.tname)


t1 = threading.Thread(target=func)
t1.start()
t1.join()

print(local.tname)

运行结果:

notmain
main

进程已结束,退出代码0

9、线程同步

如果多个线程共同对某个数据修改,则可能出现不可预料的结果,为了保证数据的正确性,需要对多个线程进行同步。

使用Thread对象的Lock和Rlock可以实现简单的线程同步,这两个对象都有acquire方法和release方法,对于那些需要每次只允许一个线程操作的数据,可以将其操作放到acquire和release方法之间。如下:

多线程的优势在于可以同时运行多个任务(至少感觉起来是这样)。但是当线程需要共享数据时,可能存在数据不同步的问题。

考虑这样一种情况:一个列表里所有元素都是0,线程"set"从后向前把所有元素改成1,而线程"print"负责从前往后读取列表并打印。

那么,可能线程"set"开始改的时候,线程"print"便来打印列表了,输出就成了一半0一半1,这就是数据的不同步。为了避免这种情况,引入了锁的概念。

锁有两种状态——锁定和未锁定。每当一个线程比如"set"要访问共享数据时,必须先获得锁定;如果已经有别的线程比如"print"获得锁定了,那么就让线程"set"暂停,也就是同步阻塞;等到线程"print"访问完毕,释放锁以后,再让线程"set"继续。

经过这样的处理,打印列表时要么全部输出0,要么全部输出1,不会再出现一半0一半1的尴尬场面。

例子:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import threading
import time


class myThread(threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, counter):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.counter = counter

    def run(self):
        print("Starting " + self.name)
        # 获得锁,成功获得锁定后返回True
        # 可选的timeout参数不填时将一直阻塞直到获得锁定
        # 否则超时后将返回False
        threadLock.acquire()
        print_time(self.name, self.counter, 3)
        # 释放锁
        threadLock.release()


def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        time.sleep(delay)
        print("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1


threadLock = threading.Lock()
threads = []

# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()

# 添加线程到线程列表
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)

# 等待所有线程完成
for t in threads:
    t.join()
print("Exiting Main Thread")

运行结果:

Starting Thread-1
Starting Thread-2
Thread-1: Sun Jul  7 22:06:09 2019
Thread-1: Sun Jul  7 22:06:10 2019
Thread-1: Sun Jul  7 22:06:11 2019
Thread-2: Sun Jul  7 22:06:13 2019
Thread-2: Sun Jul  7 22:06:15 2019
Thread-2: Sun Jul  7 22:06:17 2019
Exiting Main Thread

进程已结束,退出代码0

10、线程优先级队列( Queue)

Python的Queue模块中提供了同步的、线程安全的队列类,包括FIFO(先入先出)队列Queue,LIFO(后入先出)队列LifoQueue,和优先级队列PriorityQueue。这些队列都实现了锁原语,能够在多线程中直接使用。可以使用队列来实现线程间的同步。

Queue模块中的常用方法:

  • Queue.qsize() 返回队列的大小
  • Queue.empty() 如果队列为空,返回True,反之False
  • Queue.full() 如果队列满了,返回True,反之False
  • Queue.full 与 maxsize 大小对应
  • **Queue.get([block[, timeout]])**获取队列,timeout等待时间
  • Queue.get_nowait() 相当Queue.get(False)
  • Queue.put(item) 写入队列,timeout等待时间
  • Queue.put_nowait(item) 相当Queue.put(item, False)
  • Queue.task_done() 在完成一项工作之后,Queue.task_done()函数向任务已经完成的队列发送一个信号
  • Queue.join() 实际上意味着等到队列为空,再执行别的操作

例子

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-


from queue 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("Starting " + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print("Exiting " + 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(10)
threads = []
threadID = 1

# 创建新线程
for tName in threadList:
    thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
    thread.start()
    threads.append(thread)
    threadID += 1

# 填充队列
queueLock.acquire()
for word in nameList:
    workQueue.put(word)
queueLock.release()

# 等待队列清空
while not workQueue.empty():
    pass

# 通知线程是时候退出
exitFlag = 1

# 等待所有线程完成
for t in threads:
    t.join()
print("Exiting Main Thread")

运行结果:

Starting Thread-1
Starting Thread-2
Starting Thread-3
Thread-3 processing One
Thread-2 processing Two
Thread-1 processing Three
Thread-2 processing Four
Thread-1 processing Five
Exiting Thread-2
Exiting Thread-3
Exiting Thread-1
Exiting Main Thread

进程已结束,退出代码0