如何使用 Python 实现多线程队列
简介..
在此示例中，我们将创建一个任务队列，其中包含所有要执行的任务，以及一个与队列交互以单独处理其元素的线程池。
我们将从这个问题开始:什么是队列?队列是一种数据结构，它是以非常特定的顺序维护的不同元素的集合。让我通过一个现实生活中的例子来解释。
假设您在杂货店柜台排队支付杂货账单(不要问我是哪家杂货店)
在等待付账的队伍中，您会注意到以下情况:
1. 人们从队伍的一端进入，从另一端退出。
2.如果 A 先于 B 进入队列，A 就会先于 B 离开队列(除非 B 是名人或有更高的优先权)。
3. 一旦每个人都付了账，队列中就没有人了。
好了，回到编程中，队列的工作方式与此类似。
1. 入队 - 将元素添加到队列末尾。
2. 出队 - 从队列开头移除元素。
还有更多，先进先出 (FIFO) - 先添加的元素将首先被移除。后进先出 (LIFO) - 最后添加的元素将首先被移除。
Python 如何实现队列数据结构?
Python 中的队列模块提供了队列数据结构的简单实现。每个队列可以有以下方法。
get():返回下一个元素。
put():添加新元素。
qsize():队列中当前元素的数量。
empty():返回布尔值，表示队列是否为空。
full():返回布尔值，表示队列是否已满。
1. 我们将创建一个函数，该函数接受一个参数 x，然后遍历 1 和其本身(x)之间的数字，以执行乘法。例如当您将 5 传递给此函数时，它会从 1 迭代到 5 并不断相乘，即 1 乘以 5、2 乘以 5、3 乘以 5、4 乘以 5、5 乘以 5，最后将值作为列表返回。
示例
def print_multiply(x):
output_value = []
for i in range(1, x + 1):
output_value.append(i * x)
print(f"Output \n *** The multiplication result for the {x} is - {output_value}")
print_multiply(5)
输出
*** The multiplication result for the 5 is - [5, 10, 15, 20, 25]
2.我们将编写另一个名为 process_queue() 的函数，它将尝试获取队列对象的下一个元素。 这个逻辑非常简单，继续传递元素直到队列为空。我将使用 sleep 来延迟处理。
示例
def process_queue(): while True: try: value = my_queue.get(block=False) exceptqueue.Empty: return else: print_multiply(value) time.sleep(2)
3.创建一个类，当初始化并启动新实例时，将调用 process_queue() 函数。
示例
class MultiThread(threading.Thread):
def __init__(self, name):
threading.Thread.__init__(self)
self.name = name
def run(self):
print(f" ** Starting the thread - {self.name}")
process_queue()
print(f" ** Completed the thread - {self.name}")
4.最后，我们将传递数字输入列表并填充队列。
# 设置变量 input_values = [5, 10, 15, 20] # 填充队列 my_queue =queue.Queue() for x in input_values: my_queue.put(x)
5.最后，将所有内容放在一起。
import queue
import threading
import time
# Class
class MultiThread(threading.Thread):
def __init__(self, name):
threading.Thread.__init__(self)
self.name = name
def run(self):
print(f"Output \n ** Starting the thread - {self.name}")
process_queue()
print(f" ** Completed the thread - {self.name}")
# 处理队列
def process_queue():
while True:
try:
value = my_queue.get(block=False)
exceptqueue.Empty:
return
else:
print_multiply(value)
time.sleep(2)
# 乘法函数
def print_multiply(x):
output_value = []
for i in range(1, x + 1):
output_value.append(i * x)
print(f" \n *** The multiplication result for the {x} is - {output_value}")
# 输入变量
input_values = [2, 4, 6, 5,10,3]
# 填充队列
my_queue =queue.Queue()
for x in input_values:
my_queue.put(x)
# 初始化并启动 3 个线程
thread1 = MultiThread('First')
thread2 = MultiThread('Second')
thread3 = MultiThread('Third')
thread4 = MultiThread('Fourth')
# 启动线程
thread1.start()
thread2.start()
thread3.start()
thread4.start()
# 加入线程
thread1.join()
thread2.join()
thread3.join()
thread4.join()
输出
** Starting the thread - First *** The multiplication result for the 2 is - [2, 4]
输出
** Starting the thread - Second *** The multiplication result for the 4 is - [4, 8, 12, 16]
输出
** Starting the thread - Third *** The multiplication result for the 6 is - [6, 12, 18, 24, 30, 36]
输出
** Starting the thread - Fourth *** The multiplication result for the 5 is - [5, 10, 15, 20, 25] *** The multiplication result for the 10 is - [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100] *** The multiplication result for the 3 is - [3, 6, 9] ** Completed the thread - Third ** Completed the thread - Fourth ** Completed the thread - Second ** Completed the thread - First
6.我们已成功实现队列概念。瞧，我们有 4 个线程，但要处理 6 个值，因此最先进入队列的人将被执行，其他人将排队等待其他人完成。
这类似于现实生活，假设有 3 个柜台，但有 10 个人在等着付账，因此 10 个人将排在 3 个队列中，完成付账的人将离开队列并为下一个人让路。
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有用资源
python 参考教程 - 该教程包含有关 python 的更多信息:https://www.cainiaomax.com/python/
