在Python中,queue
模块是标准库中线程安全的队列实现,支持多线程通信,提供FIFO队列(Queue)、LIFO队列(LifoQueue)和优先级队列(PriorityQueue)三种数据结构,适用于任务调度、生产者消费者模型等场景。
1. 核心队列类型
- Queue:先进先出(FIFO)队列,默认实现,适用于按顺序处理任务。
- LifoQueue:后进先出(LIFO)队列,类似栈结构,适合需要反向处理的场景。
- PriorityQueue:按优先级排序的队列,元素需支持比较(如元组
(priority, data)
)。
2. 线程安全特性
- 内置锁机制,自动处理并发问题,避免多线程竞争导致数据错误。
- 提供
put()
和get()
方法,分别用于添加和取出元素,支持阻塞或超时设置。
3. 常用方法
put(item)
:添加元素,若队列满则阻塞。get()
:取出并移除元素,若队列空则阻塞。qsize()
:返回队列当前大小(非绝对精确)。empty()
和full()
:判断队列是否为空或满。
4. 典型应用场景
- 生产者消费者模型:多个线程通过队列共享数据。
- 任务调度:按优先级或顺序分配任务给工作线程。
- 缓冲机制:平衡处理速度不一致的模块(如IO密集型与计算密集型)。
Python的queue
模块简化了多线程编程,通过高效、安全的数据交换提升程序可靠性。使用时需注意队列容量和阻塞策略,避免死锁或资源浪费。