【从零学习python 】81.Python多线程通信与队列的应用

2024-02-29 20:28:13 浏览数 (1)

线程间通信

线程之间有时需要进行通信,而操作系统提供了多种机制来实现进程间的通信。其中,我们经常使用的一种方式是使用队列(Queue)。

Queue的原理

Queue是一个先进先出(First In First Out)的队列。主线程中创建一个Queue对象,并作为参数传递给子线程。通过put()方法将数据放入队列中,通过get()方法从队列中取出数据。在调用get()方法后,队列中的数据会被同时删除。我们可以使用multiprocessing模块中的Queue实现多线程之间的数据传递。

代码语言:javascript复制
import threading
import time
from queue import Queue

# 生产者函数,用于将数据放入队列中
def producer(queue):
    for i in range(100):
        print('{}存入了{}'.format(threading.current_thread().name, i))
        queue.put(i)
        time.sleep(0.1)

# 消费者函数,用于从队列中取出数据
def consumer(queue):
    for x in range(100):
        value = queue.get()
        print('{}取到了{}'.format(threading.current_thread().name, value))
        time.sleep(0.1)
        if not value:
            return

if __name__ == '__main__':
    # 创建一个队列对象
    queue = Queue()

    # 创建多个线程,并将队列对象作为参数传递给线程函数
    t1 = threading.Thread(target=producer, args=(queue,))
    t2 = threading.Thread(target=consumer, args=(queue,))
    t3 = threading.Thread(target=consumer, args=(queue,))
    t4 = threading.Thread(target=consumer, args=(queue,))
    t6 = threading.Thread(target=consumer, args=(queue,))

    # 启动线程
    t1.start()
    t2.start()
    t3.start()
    t4.start()
    t6.start()

在上述示例中,我们创建了一个Queue对象,并将其作为参数传递给多个线程。其中,producer函数用于将数据放入队列中,consumer函数用于从队列中取出数据。通过多个消费者线程的执行,可以实现多个线程之间对于共享队列的并发访问和通信。

具体代码解释如下:
  1. 导入所需的模块:threading用于创建和管理线程,time用于添加延迟效果,Queue用于创建队列对象。
  2. 定义生产者函数producer(queue),接收一个队列对象作为输入参数。该函数用于将数据放入队列中。
  3. 在生产者函数中使用一个循环,从0到99,将每个数字依次放入队列中。
  4. 使用threading.current_thread().name获取当前线程的名称,并打印存入的值。
  5. 使用queue.put(i)将数据放入队列中。
  6. 使用time.sleep(0.1)添加延迟效果。
  7. 定义消费者函数consumer(queue),同样接收一个队列对象作为输入参数。该函数用于从队列中取出数据。
  8. 在消费者函数中使用一个循环,从0到99,依次从队列中取出数据。
  9. 使用queue.get()获取队列中的数据,同时也会将该数据从队列中删除。
  10. 使用threading.current_thread().name获取当前线程的名称,并打印取出的值。
  11. 使用time.sleep(0.1)添加延迟效果。
  12. 如果取出的值为假值(即空),则返回函数,结束线程的执行。
  13. 在主程序中,创建一个队列对象queue
  14. 创建多个线程,并将队列对象作为参数传递给线程函数,分别创建了一个生产者线程和多个消费者线程。
  15. 启动线程,通过t.start()方法启动各个线程的执行。

通过以上代码,我们可以实现多个线程之间的通信,实现了生产者线程将数据放入队列中,多个消费者线程从队列中取出数据的过程。这样,我们就完成了线程间的通信。

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