為什么需要線程間通信

一個人的力量是有限的，但是團隊合作可以發(fā)揮更大的作用。而團隊協(xié)作需要交流和通信來有效的分配任務和協(xié)調(diào)工作，來保證保時保量的完成工作。

為什么線程間需要通信呢？這就好比一個團隊需要完成一個工作，但是這個工作周期性比較長，復雜度也比較高，此時就需要團隊協(xié)作了，領導就把工作分為了n份，a、b、c員工每次領取1份工作，做完了再向老板同步，并且領取新的工作，這樣的話，工作很快就做完了嘛。

將線程代入上面的例子，在某些任務中，可能需要多個線程來完成同樣的任務，所以線程間通信是為了線程之間的協(xié)作和同步，更快的完成任務。

線程間通信方式有哪些

在python多線程編程中，線程間通信方法主要有以下幾種:

• 共享變量

這是最常用，也是用的最多的方式，這個很好理解，在同一進程中，多個線程有一部分內(nèi)存是共用進程的，所以多個線程可以使用“共享變量”的方式共享同一份數(shù)據(jù)，通過對該變量的讀寫操作來實現(xiàn)線程間通信。

• 隊列

在python中，為我們提供了隊列的標準庫Queue，它是標準庫中的一個安全隊列的實現(xiàn)。作用是可以在多個線程間共享數(shù)據(jù)，主要用法為通過get方法將數(shù)據(jù)放入隊列，get方法將數(shù)據(jù)從隊列中取出來，

• 管道

python管道是通過multiprocessing庫中的Pipe實現(xiàn)的，可以在2個線程之間任意傳遞數(shù)據(jù)，而且是雙向通信的，主要用法為通過send方法發(fā)送數(shù)據(jù)，通過recv方法接收數(shù)據(jù)。

除此之外，還有其他方法，例如 借助第三方工具，比如redis等。

線程間通信案例之隊列

共享變量，我們之前就已經(jīng)用過了，比如上一節(jié)，我們自己實現(xiàn)了python的讀寫鎖，就用到了共享變量的方式。這里就不再過多闡述了。這里將介紹一下管道的案例：

隊列多用于生產(chǎn)者消費者，在python中，是使用queue模塊下的Queue方法，創(chuàng)建一個新的隊列語句為:

queues = queue.Queue()

其中，Queue可以傳入一個maxsize，它將作為隊列的最大值，默認的話，是無限制。

想要往隊列中寫入數(shù)據(jù)的話，使用put方法即可，例如，向隊列寫入字符串"123"，我們僅需要調(diào)用put方法即可，例如:

queues.put("123")

而想要從隊列中獲取數(shù)據(jù)的話，需要使用get方法，例如:

data = queues.get()
print(data)

除此之外，還有隊列其他常用的方法，如: qsize()會返回隊列中元素的數(shù)量，empty()會判斷隊列是否為空，full()會判斷隊列是否已經(jīng)滿了。

這里舉一個文件分發(fā)下載的例子，我們需要定義一個生產(chǎn)者，用于發(fā)布任務，定義多個消費者，用于執(zhí)行任務，代碼如下:

在上述代碼中，我們定義了生產(chǎn)者和消費者2個類，其初始方法__init__會傳入隊列信息，生產(chǎn)者有定義了2個方法，一個是put，是將元素放入隊列中，還有一個是qsize，是返回當前隊列的個數(shù)。而消費者只定義了一個方法get，上面寫了一個死循環(huán)，向隊列獲取數(shù)據(jù)，每獲取到一個數(shù)據(jù)，休息15秒。

在主函數(shù)中，我們定義了一個公共的隊列queues，而后定義了生產(chǎn)者p和消費者q，二者都傳入了同一個隊列queues。最后我們寫了3個線程，用于執(zhí)行消費者q的get方法。 和 調(diào)用一個生產(chǎn)者方法put。

執(zhí)行結(jié)果為:

上述結(jié)果展現(xiàn)的是，生產(chǎn)者生成數(shù)據(jù)，而消費者接收。file_0到file_9都只被消費了一次，可見隊列是自己保證了線程競爭問題的。

總結(jié)

本篇文章介紹了為什么需要線程間通信，以及通信方式有哪些，最后每種通信方式都舉了一個例子，總的來說，最常用的還是共享變量的方式來進行線程間通信，但是此方法需要自己來保證線程競爭問題，除此之外，還有隊列和管道，此二者不用擔心線程競爭，但是前則更適用于生產(chǎn)者-消費者模型，后者更適用于兩線程間相互通信。

到此這篇關于python淺談一下線程間通信之隊列的文章就介紹到這了,更多相關python通信隊列內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論