python进程之间的通信——Queue

我们知道进程之间的数据是互不影响的，但有时我们需要在进程之间通信，那怎么办呢？

认识queue

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：
put:

from multiprocessing import queue
# 创建一个实例，指定最大容量为3，若不指定则无限大(直到内存的尽头)。
q = queue(3)
q.put("a")
q.put("b")
q.put("c")
# 队列已满，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。
q.put("d")

get:

from multiprocessing import queue
# 创建一个实例，指定最大容量为3，若不指定则无限大(直到内存的尽头)。
q = queue(3)
q.put("a")
q.put("b")
q.put("c")
q.get() # 'a'
q.get() # 'b'
q.get() # 'c'
# # 队列为空，此时程序被阻塞，知道队列中再有数据。
q.get()

说明：

• get(self, block=true, timeout=none) 和 put(self, obj, block=true, timeout=none)

1. get和put在默认情况是block(阻塞)为true，timeout(超时时间)=none，只要队列中没有数据或者空队列时一直被阻塞。
2. block设为false(关闭阻塞)，timeout保持默认时，只要队列中没有数据或队满就立即报异常。
   get(false)和get_nowait()是等价的，put(要入的的数据,false)和put_nowait(要入队的数据)也是等价的。
3. block=false，timeout=2（timeout超时时间的单位是秒） 表示队满或者队空时，等待2s，如果还是队满或队空，那就报异常。表现形式为：get(false,2)、put(要入队的数据,false,2)

使用queue

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
import time
import 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()
            print("get %s to queue.." % value)
            time.sleep(random.random())
        else:
            break


if __name__ == '__main__':
    # 父进程创建queue,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.start()
    # 等待写数据的子进程结束
    pw.join()

    pr.start()
    pr.join()

    print("所有数据都写完并且读完")

进程池中的queue

如果要使用pool创建进程，就需要使用multiprocessing.manager()中的queue()，而不是multiprocessing.queue()，否则会得到一条如下的错误信息：

runtimeerror: queue objects should only be shared between processes through inheritance.

from multiprocessing import pool, manager
import os
import time
import 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()
            print("get %s to queue.." % value)
            time.sleep(random.random())
        else:
            break


if __name__ == '__main__':
    print("(%s) start" % os.getpid())
    # 父进程创建queue,传给各个子进程
    q = manager().queue()
    po = pool()
    po.apply(write, (q,))
    po.apply(read, (q,))
    po.close()
    # po.join() # 阻塞式一般不需要

    print("(%s) end" % os.getpid())