Python queue模块源码分析（第一篇：queue模块介绍）

本文主要是介绍Python queue模块源码分析（第一篇：queue模块介绍），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

前言

    通过queue模块中的对象，我们可以创建线程安全的普通队列，优先级队列、堆栈。它们不仅可以用于线程间交换数据（线程间通信），还支持线程间阻塞（线程间同步），我常常喜欢称它们为【线程间通信+同步】的数据结构！今天通过源码学习作者是如何实现的线程间同步，又是如何实现的线程间通信！

queue模块介绍

    queue模块源码位于Pythonxx/Lib/queue.py文件中，xx取决于你的版本（本文基于Python3.7），属于标准库中的一员，下面是queue模块中的属性情况

    全局变量：1个

    类：6个 

导入queue模块

import queue

    第一次import queue的时候，queue模块中没有缩进的代码会执行，所以我会首先分析queue模块的代码的执行情况

queue模块代码分析

一、导入依赖（持有）的模块对象

1、线程模块对象的导入

import threading

2、双端队列类对象的导入

from collections import deque

3、堆排序算法的导入

from heapq import heappush, heappop

4、时间的导入（单调时钟）

from time import monotonic as time

5、SimpleQueue的导入，如果支持的话，不支持就赋值SimpleQueue为None

try:
    from _queue import SimpleQueue
except ImportError:
    SimpleQueue = None

6、限制from queue import *时的导出的属性，用到的是模块的内置属性__all__，这里是覆盖了该值

__all__ = ['Empty', 'Full', 'Queue', 'PriorityQueue', 'LifoQueue', 'SimpleQueue']

7、尝试从_queue模块中导入Empty类对象，如果没有导入成功，就自己创建Empty类，Empty类继承于Exception，它产生的对象，表示某个容器中没有元素

try:
    from _queue import Empty
except AttributeError:
    class Empty(Exception):
        'Exception raised by Queue.get(block=0)/get_nowait().'
        pass

二、创建Full类

Full类产生的对象，表示队列已经满了，不能再添加元素

class Full(Exception):
    'Exception raised by Queue.put(block=0)/put_nowait().'
    pass

三、创建Queue类

它产生的对象，表示线程安全的普通队列，且支持阻塞线程

class Queue:
    …………省略很多代码…………

四、创建PriorityQueue类

它产生的对象，表示线程安全的优先级队列，同样支持阻塞线程

class PriorityQueue(Queue):
    …………省略很多代码…………

五、创建_PySimpleQueue类

该类用于表示SimpleQueue，后面具体的分析的时候会看到

class _PySimpleQueue:
    …………省略很多代码…………

六、检查模块的属性SimpleQueue

if SimpleQueue is None:
    SimpleQueue = _PySimpleQueue

    当SimpleQueue属性指向None的时候(从_queue导入失败），会将_PysimpleQueue这个类对象赋值给它，此时SimpleQueue指向_PySimpleQueue这个类对象

总结

1、稍后的文章将分析Queue对象的创建、Queue的添加元素、删除元素、所有的API方法，看看它是如何实现的线程安全、又是如何实现的线程间同步

2、当然还有其他所有的实现类

参考文章：queue --- 一个同步的队列类 — Python 3.10.1 文档

这篇关于Python queue模块源码分析（第一篇：queue模块介绍）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！