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法律研究如何使用 Python 实现多线程队列
简介..
在这个例子中，我们将创建一个任务队列，它保存所有要执行的任务，以及一个与队列交互以单独处理其元素的线程池。
我们将从问题开始，什么是队列？队列是一种数据结构，它是一组以非常特定的顺序维护的不同元素的集合。让我举一个现实生活中的例子来解释。
假设你在杂货店柜台排队支付杂货账单（别问我哪家杂货店）
在排队等候支付账单的人群中，你会注意到以下几点
1. 人们从队列的一端进入，从另一端离开。
2. 如果 A 先生在 B 先生之前进入队列，则 A 先生会在 B 先生之前离开队列（除非 B 先生是名人或有更高的优先级）。
3. 一旦每个人都支付了账单，队列中将不再有人。
好了，回到编程中，队列的工作方式与此类似。
1. 入队 - 元素添加到队列的末尾。
2. 出队 - 从队列的开头删除元素。
还有更多，先进先出 (FIFO) - 最先添加的元素将最先被删除。后进先出 (LIFO) - 最后添加的元素将最先被删除。
Python 如何实现队列数据结构？
Python 中的 queue 模块提供了队列数据结构的简单实现。每个队列可以具有以下方法。
get(): 返回下一个元素。
put(): 添加一个新元素。
qsize(): 队列中当前元素的数量。
empty(): 返回一个布尔值，指示队列是否为空。
full(): 返回一个布尔值，指示队列是否已满。
1. 我们将创建一个函数，它接受一个参数 x，然后迭代 1 到自身 (x) 之间的数字，以执行乘法。例如，当你将 5 传递给此函数时，它会迭代 1 到 5 并继续进行乘法，即 1 乘以 5，2 乘以 5，3 乘以 5，4 乘以 5，5 乘以 5，最终将值作为列表返回。
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，该函数将尝试获取队列对象的下一个元素。此逻辑非常简单，继续传递元素，直到队列为空。我将使用 sleep 来稍微延迟处理。
示例
def process_queue(): while True: try: value = my_queue.get(block=False) except queue.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，我们将传递输入数字列表并填充队列。
# setting up variables input_values = [5, 10, 15, 20] # fill the queue 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}")
# Process thr queue
def process_queue():
while True:
try:
value = my_queue.get(block=False)
except queue.Empty:
return
else:
print_multiply(value)
time.sleep(2)
# function to multiply
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}")
# Input variables
input_values = [2, 4, 6, 5,10,3]
# fill the queue
my_queue = queue.Queue()
for x in input_values:
my_queue.put(x)
# initializing and starting 3 threads
thread1 = MultiThread('First')
thread2 = MultiThread('Second')
thread3 = MultiThread('Third')
thread4 = MultiThread('Fourth')
# Start the threads
thread1.start()
thread2.start()
thread3.start()
thread4.start()
# Join the threads
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. 我们已成功实现了队列概念。看，我们有 4 个线程，但有 6 个值要处理，所以谁先到达队列就会被执行，其他线程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 个人在等候支付账单，因此 10 个人将在 3 个队列中，谁先支付完账单就会离开队列，为下一个人腾出位置。
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