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Python進(jìn)程間通信Queue消息隊(duì)列用法分析

系統(tǒng) 1537 0

本文實(shí)例講述了Python進(jìn)程間通信Queue消息隊(duì)列用法。分享給大家供大家參考,具體如下:

進(jìn)程間通信-Queue

Process之間有時(shí)需要通信,操作系統(tǒng)提供了很多機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信。

1. Queue的使用

可以使用multiprocessing模塊的Queue實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)傳遞,Queue本身是一個(gè)消息列隊(duì)程序,首先用一個(gè)小實(shí)例來(lái)演示下Queue的工作原理:
代碼如下:

            
#coding=utf-8
from multiprocessing import Queue
#初始化一個(gè)Queue對(duì)象,最多可接收三條put消息
q = Queue(3)
q.put('消息1')
q.put('消息2')
print(q.full())#False
q.put('消息3')
print(q.full())#True
#因?yàn)橄⒘嘘?duì)已滿下面的try都會(huì)拋出異常,第一個(gè)try會(huì)等待2秒后再拋出異常,第二個(gè)Try會(huì)立刻拋出異常
try:
  q.put('消息4', True, 2)
except:
  print('消息隊(duì)列已滿,現(xiàn)有消息數(shù)量:%s'%q.qsize())
try:
  q.put_nowait('消息4')#等同于q.put('消息4', False)
except:
  print('消息隊(duì)列已滿,現(xiàn)有消息數(shù)量:%s'%q.qsize())
#推薦的方式,先判斷消息列隊(duì)是否已滿,再寫(xiě)入
if not q.full():
  q.put_nowait('消息4')
#讀取消息時(shí),先判斷消息列隊(duì)是否為空,再讀取
if not q.empty():
  for i in range(q.qsize()):
    print(q.get_nowait())


          

運(yùn)行結(jié)果:

False
True
消息隊(duì)列已滿,現(xiàn)有消息數(shù)量:3
消息隊(duì)列已滿,現(xiàn)有消息數(shù)量:3
消息1
消息2
消息3

說(shuō)明

初始化Queue()對(duì)象時(shí)(例如:q=Queue()),若括號(hào)中沒(méi)有指定最大可接收的消息數(shù)量,或數(shù)量為負(fù)值,那么就代表可接受的消息數(shù)量沒(méi)有上限(直到內(nèi)存的盡頭);

Queue.qsize() :返回當(dāng)前隊(duì)列包含的消息數(shù)量;
Queue.empty() :如果隊(duì)列為空,返回True,反之False ;
Queue.full() :如果隊(duì)列滿了,返回True,反之False;
Queue.get([block[, timeout]]) :獲取隊(duì)列中的一條消息,然后將其從列隊(duì)中移除,block默認(rèn)值為T(mén)rue;

1)如果block使用默認(rèn)值,且沒(méi)有設(shè)置timeout(單位秒),消息列隊(duì)如果為空,此時(shí)程序?qū)⒈蛔枞ㄍT谧x取狀態(tài)),直到從消息列隊(duì)讀到消息為止,如果設(shè)置了timeout,則會(huì)等待timeout秒,若還沒(méi)讀取到任何消息,則拋出”Queue.Empty”異常;

2)如果block值為False,消息列隊(duì)如果為空,則會(huì)立刻拋出”Queue.Empty”異常;
Queue.get_nowait() :相當(dāng)Queue.get(False);
Queue.put(item,[block[, timeout]]) :將item消息寫(xiě)入隊(duì)列,block默認(rèn)值為T(mén)rue;

1)如果block使用默認(rèn)值,且沒(méi)有設(shè)置timeout(單位秒),消息列隊(duì)如果已經(jīng)沒(méi)有空間可寫(xiě)入,此時(shí)程序?qū)⒈蛔枞ㄍT趯?xiě)?狀態(tài)),直到從消息列隊(duì)騰出空間為止。如果設(shè)置了timeout,則會(huì)等待timeout秒,若還沒(méi)空間,則拋出”Queue.Full”異常;

2)如果block值為False,消息列隊(duì)如果沒(méi)有空間可寫(xiě)入則會(huì)立刻拋出”Queue.Full”異常;

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

2. Queue實(shí)例

我們以Queue為例,在子進(jìn)程中創(chuàng)建兩個(gè)子進(jìn)程,一個(gè)往Queue中寫(xiě)數(shù)據(jù),一個(gè)從Queue中讀數(shù)據(jù):

            
#coding=utf-8
from multiprocessing import Queue, Process
import time, random, os
#寫(xiě)數(shù)據(jù)進(jìn)程執(zhí)行的代碼
def write(q):
  l1 = ['A','B','C']
  for value in l1:
    print('put %s to queue...'%value)
    q.put(value)
    time.sleep(random.random())
#讀數(shù)據(jù)執(zhí)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__":
  #父進(jìn)程創(chuàng)建Queue,并傳給各個(gè)子進(jìn)程
  q = Queue()
  qw = Process(target=write, args=(q,))
  qr = Process(target=read, args=(q,))
  #啟動(dòng)子進(jìn)程qw寫(xiě)入
  qw.start()
  qw.join()
  # 啟動(dòng)子進(jìn)程qr?qū)懭?  qr.start()
  qr.join()
  # qr進(jìn)程是死循環(huán),無(wú)法等待其結(jié)束,只能強(qiáng)行終止:
  print('所有數(shù)據(jù)都已經(jīng)寫(xiě)入并讀取完畢')


          

運(yùn)行結(jié)果:

put A to queue...
put B to queue...
put C to queue...
get A from queue...
get B from queue...
get C from queue...
所有數(shù)據(jù)都已經(jīng)寫(xiě)入并讀取完畢

3. 進(jìn)程池中的Queue

如果要使用Pool創(chuàng)建進(jìn)程,就需要使用 multiprocessing.Manager() 中的 Queue() ,而不是 multiprocessing.Queue() ,否則會(huì)得到一條如下的錯(cuò)誤信息:

RuntimeError: Queue objects should only be shared between processes
through inheritance.

下面的實(shí)例演示了進(jìn)程池中的進(jìn)程如何通信:

代碼如下:

            
#coding=utf-8
from multiprocessing import Manager, Pool
import time, random, os
def writer(q):
  print('writer啟動(dòng)%s,父進(jìn)程為%s'%(os.getpid(),os.getppid()))
  l1 = ['a','b','c','d','e']
  for value in l1:
    q.put(value)
def reader(q):
  print('reader啟動(dòng)%s,父進(jìn)程為%s'%(os.getpid(),os.getppid()))
  for i in range(q.qsize()):
    print('reader從Queue獲取到消息:%s'%q.get(True))
if __name__ == "__main__":
  print('父進(jìn)程%s啟動(dòng)...'%os.getpid())
  q = Manager().Queue() #使用Manager中的Queue來(lái)初始化
  po = Pool()
  # 使用阻塞模式創(chuàng)建進(jìn)程,這樣就不需要在reader中使用死循環(huán)了,可以讓writer完全執(zhí)行完成后,再用reader去讀取
  po.apply(writer, (q,))
  po.apply(reader, (q,))
  po.close()
  po.join()
  print('%s結(jié)束'%os.getpid())


          

運(yùn)行結(jié)果:

父進(jìn)程7415啟動(dòng)...
writer啟動(dòng)7421,父進(jìn)程為7415
reader啟動(dòng)7422, 父進(jìn)程為7415
reader從Queue獲取到消息:a
reader從Queue獲取到消息:b
reader從Queue獲取到消息:c
reader從Queue獲取到消息:d
reader從Queue獲取到消息:e
7415結(jié)束

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希望本文所述對(duì)大家Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。


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