程序間通信-Queue

1. Queue的使用

可以使用multiprocessing子產品的Queue實作多程序之間的資料傳遞，Queue本身是一個消息列隊程式，首先用一個小執行個體來示範一下Queue的工作原理：

#coding=utf-8
from multiprocessing import Queue
q=Queue(3) #初始化一個Queue對象，最多可接收三條put消息
q.put("消息1") 
q.put("消息2")
print(q.full())  #False
q.put("消息3")
print(q.full()) #True

#因為消息列隊已滿下面的try都會抛出異常，第一個try會等待2秒後再抛出異常，第二個Try會立刻抛出異常
try:
    q.put("消息4",True,2)
except:
    print("消息列隊已滿，現有消息數量:%s"%q.qsize())

try:
    q.put_nowait("消息4")
except:
    print("消息列隊已滿，現有消息數量:%s"%q.qsize())

#推薦的方式，先判斷消息列隊是否已滿，再寫入
if not q.full():
    q.put_nowait("消息4")

#讀取消息時，先判斷消息列隊是否為空，再讀取
if not q.empty():
    for i in range(q.qsize()):
        print(q.get_nowait())
      

　　運作結果:

初始化Queue()對象時（例如：q=Queue()），若括号中沒有指定最大可接收的消息數量，或數量為負值，那麼就代表可接受的消息數量沒有上限（直到記憶體的盡頭）；

• Queue.qsize()：傳回目前隊列包含的消息數量；

• Queue.empty()：如果隊列為空，傳回True，反之False ，這個不是很準，不可靠。

• Queue.full()：如果隊列滿了，傳回True,反之False；

• Queue.get([block[, timeout]])：擷取隊列中的一條消息，然後将其從列隊中移除，block預設值為True；

1）如果block使用預設值，且沒有設定timeout（機關秒），消息列隊如果為空，此時程式将被阻塞（停在讀取狀态），直到從消息列隊讀到消息為止，如果設定了timeout，則會等待timeout秒，若還沒讀取到任何消息，則抛出"Queue.Empty"異常；

2）如果block值為False，消息列隊如果為空，則會立刻抛出"Queue.Empty"異常；

• Queue.get_nowait()：相當Queue.get(False)；

• Queue.put(item,[block[, timeout]])：将item消息寫入隊列，block預設值為True；

1）如果block使用預設值，且沒有設定timeout（機關秒），消息列隊如果已經沒有空間可寫入，此時程式将被阻塞（停在寫入狀态），直到從消息列隊騰出空間為止，如果設定了timeout，則會等待timeout秒，若還沒空間，則抛出"Queue.Full"異常；

2）如果block值為False，消息列隊如果沒有空間可寫入，則會立刻抛出"Queue.Full"異常；

• Queue.put_nowait(item)：相當Queue.put(item, False)；

2. Queue執行個體

我們以Queue為例，在父程序中建立兩個子程序，一個往Queue裡寫資料，一個從Queue裡讀資料：

from multiprocessing import Process, Queue
import os, time, random

# 寫資料程序執行的代碼:
def write(q):
    for value in ['A', 'B', 'C']:
        print('Put %s to queue...' % value)
        q.put(value)
        time.sleep(random.random())

# 讀資料程序執行的代碼:
def read(q):
    while True:
        if not q.empty():
            value = q.get(True)
            print('Get %s from queue.' % value)
            time.sleep(random.random())
        else:
            break

if __name__=='__main__':
    # 父程序建立Queue，并傳給各個子程序：
    q = Queue()
    pw = Process(target=write, args=(q,))
    pr = Process(target=read, args=(q,))
    # 啟動子程序pw，寫入:
    pw.start()    
    # 等待pw結束:
    pw.join()
    # 啟動子程序pr，讀取:
    pr.start()
    pr.join()
    # pr程序裡是死循環，無法等待其結束，隻能強行終止:
    print('')
    print('所有資料都寫入并且讀完')
      

運作結果：　

　

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