queue --- 同步佇列 (synchronized queue) 類別¶
原始碼:Lib/queue.py
queue module(模組)實作多生產者、多消費者佇列。在執行緒程式設計中,必須在多執行緒之間安全地交換資訊時,特別有用。此 module 中的 Queue class 實作所有必需的鎖定語義 (locking semantics)。
此 module 實作三種型別的佇列,它們僅在取出條目的順序上有所不同。在 FIFO 佇列中,先加入的任務是第一個被取出的。在 LIFO 佇列中,最近被加入的條目是第一個被取出的(像堆疊 (stack) 一樣操作)。使用優先佇列 (priority queue) 時,條目將保持排序狀態(使用 heapq module),並先取出最低值條目。
在內部,這三種型別的佇列使用鎖 (lock) 來暫時阻塞競爭執行緒;但是,它們並不是被設計來處理執行緒內的 reentrancy(可重入)。
此外,此 module 實作一個「簡單」的 FIFO 佇列型別 SimpleQueue,其特定的實作是以較少的功能為代價,來提供額外的保證。
queue module 定義了以下的 class 和例外:
- class queue.Queue(maxsize=0)¶
FIFO 佇列的建構子 (constructor)。maxsize 是一個整數,用於設置佇列中可放置的項目數的上限。一旦達到此大小,插入將會阻塞,直到佇列中的項目被消耗。如果 maxsize 小於或等於零,則佇列大小為無限。
- class queue.LifoQueue(maxsize=0)¶
LIFO 佇列的建構子。maxsize 是一個整數,用於設置佇列中可放置的項目數的上限。一旦達到此大小,插入將被鎖定,到佇列中的項目被消耗。如果 maxsize 小於或等於零,則佇列大小為無限。
- class queue.PriorityQueue(maxsize=0)¶
優先佇列的建構子。maxsize 是一個整數,用於設置佇列中可放置的項目數的上限。一旦達到此大小,插入將被阻塞,直到佇列中的項目被消耗。如果 maxsize 小於或等於零,則佇列大小為無限。
最低值的條目會最先被取出(最低值的條目是被會
min(entries)回傳的那一個)。條目的典型模式是格式為(priority_number, data)的 tuple(元組)。如果 data 元素為不可比較的,則可以將資料包裝在一個 class 中,該 class 忽略資料項目並僅比較優先數:
from dataclasses import dataclass, field from typing import Any @dataclass(order=True) class PrioritizedItem: priority: int item: Any=field(compare=False)
- class queue.SimpleQueue¶
無界的 FIFO 佇列的建構子。簡單佇列缺少任務追蹤等進階功能。
在 3.7 版被加入.
- exception queue.Empty¶
當對一個空的
Queue物件呼叫非阻塞的 (non-blocking)get()(或get_nowait())將引發此例外。
- exception queue.Full¶
當對一個已滿的
Queue物件呼叫非阻塞的put()(或put_nowait())將引發此例外。
佇列物件¶
佇列物件(Queue、LifoQueue、PriorityQueue)提供下面描述的公用 method。
- Queue.qsize()¶
回傳佇列的近似大小。注意,qsize() > 0 並不能保證後續的 get() 不會阻塞,qsize() < maxsize 也不會保證 put() 不會阻塞。
- Queue.empty()¶
如果佇列為空,則回傳
True,否則回傳False。如果 empty() 回傳True,則不保證後續呼叫 put() 不會阻塞。同樣,如果 empty() 回傳False,則不保證後續呼叫 get() 不會阻塞。
- Queue.full()¶
如果佇列已滿,則回傳
True,否則回傳False。如果 full() 回傳True,則不保證後續呼叫 get() 不會阻塞。同樣,如果 full() 回傳False,則不保證後續呼叫 put() 不會阻塞。
- Queue.put(item, block=True, timeout=None)¶
將 item 放入佇列中。如果可選的 args block 為 true、timeout 為
None(預設值),則在必要時阻塞,直到自由槽 (free slot) 可用。如果 timeout 為正數,則最多阻塞 timeout 秒,如果該時間內沒有可用的自由槽,則會引發Full例外。否則(block 為 false),如果自由槽立即可用,則將項目放在佇列中,否則引發Full例外(在這種情況下,timeout 將被忽略)。如果佇列已被關閉,則引發
ShutDown。
- Queue.put_nowait(item)¶
等效於
put(item, block=False)。
- Queue.get(block=True, timeout=None)¶
從佇列中移除並回傳一個項目。如果可選的 args block 為 true,且 timeout 為
None(預設值),則在必要時阻塞,直到有可用的項目。如果 timeout 是正數,則最多會阻塞 timeout 秒,如果該時間內沒有可用的項目,則會引發Empty例外。否則(block 為 false),如果立即可用,則回傳一個項目,否則引發Empty例外(在這種情況下,timeout 將被忽略)。在 POSIX 系統的 3.0 版之前,以及 Windows 的所有版本,如果 block 為 true 且 timeout 為
None,則此操作將在底層鎖上進入不間斷等待。這意味著不會發生例外,特別是 SIGINT(中斷訊號)不會觸發