进程间通信-Queue

Process之间有时需要通信,操作系统提供了很多机制来实现进程间的通信。

Queue的使用

可以使用multiprocessing模块的Queue实现多进程之间的数据传递,Queue本身是一个消息列队程序,首先用一个小实例来演示一下Queue的工作原理:

# coding:utf-8
from multiprocessing import Queue
import time
q = Queue(3) # 初始化一个Queue对象 最多可以接收3条消息
q.put('消息1')
q.put('消息2')
print(q.full()) # False
q.put('消息3')
print(q.full()) # True

# #因为消息列队已满下面的try都会抛出异常,第一个try会等待2秒后再抛出异常,第二个Try会立刻抛出异常
# try:
#     q.put('消息4',True,2)
# except Exception as e:
#     print("消息列队已满,现有消息数量:%s" % q.qsize())
#
#
# try:
#     q.put_nowait('消息4')
# except Exception as e:
#     print("消息列队已满,现有消息数量:%s" % q.qsize())
#
# #推荐的方式,先判断消息列队是否已满,再写入
# if not q.full():
#     q.put_nowait("消息4")


time.sleep(4)
#读取消息时,先判断消息列队是否为空,再读取
if not q.empty():
    for i in range(q.qsize()):
        print(q.get_nowait())

说明

初始化Queue()对象时(例如:q=Queue()),若括号中没有指定最大可接收的消息数量,或数量为负值,那么就代表可接受的消息数量没有上限(直到内存的尽头);
Queue.qsize():返回当前队列包含的消息数量;
Queue.empty():如果队列为空,返回True,反之False ;
Queue.full():如果队列满了,返回True,反之False;

Queue.get([block[, timeout]]):获取队列中的一条消息,然后将其从列队中移除,block默认值为True;

1)如果block使用默认值,且没有设置timeout(单位秒),消息列队如果为空,此时程序将被阻塞(停在读取状态),直到从消息列队读到消息为止,如果设置了timeout,则会等待timeout秒,若还没读取到任何消息,则抛出"Queue.Empty"异常;
2)如果block值为False,消息列队如果为空,则会立刻抛出"Queue.Empty"异常;
Queue.get_nowait():相当Queue.get(False);

Queue.put(item,[block[, timeout]]):将item消息写入队列,block默认值为True;

1)如果block使用默认值,且没有设置timeout(单位秒),消息列队如果已经没有空间可写入,此时程序将被阻塞(停在写入状态),直到从消息列队腾出空间为止,如果设置了timeout,则会等待timeout秒,若还没空间,则抛出"Queue.Full"异常;
2)如果block值为False,消息列队如果没有空间可写入,则会立刻抛出"Queue.Full"异常;
Queue.put_nowait(item):相当Queue.put(item, False);

Queue实例

我们以Queue为例,在父进程中创建两个子进程,一个往Queue里写数据,一个从Queue里读数据:

from multiprocessing import Process,Queue
import os,time,random 
# 写数据进程执行的代码
def write(q):
    for value in ['A','B','C']:
        print('Put %s to queue...' %value)
        q.put(value)
        time.sleep(random.random())
        
# 读数据进程执行的代码
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__':
    # 父进程创建Queue,并传给各个子进程
    q = Queue()
    pw = Process(target=write,args=(q,))
    pr = Process(target=read,args=(q,))
    # 启动子进程pw 写入
    pw.start()
    # 等待pw结束
    pw.join()
    # 启动子进程pr,读取:
    pr.start()
    pr.join()
    # pr进程里是死循环,无法等待其结束,只能强行终止:
    print('')
    print('所有数据都写入并且读完')
    

运行结果:

/home/python/.virtualenvs/django_py3/bin/python /home/python/Desktop/demo/process_demo/demo007.py
Put A to queue...
Put B to queue...
Put C to queue...
Get A from queue.
Get B from queue.
Get C from queue.

所有数据都写入并且读完

Process finished with exit code 0
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