Python基础（①⑧Queue）

Python 标准库提供了两种常用的队列工具：

queue.Queue：用于多线程间的安全通信（线程安全）

collections.deque：更轻量的队列实现，适合单线程场景

1. 单线程场景：用 collections.deque 实现队列

deque（双端队列）是 Python 内置的高效队列实现，支持从两端快速添加 / 删除元素

python 复制代码

from collections import deque

# 创建一个空队列
q = deque()

# 入队（添加元素到末尾）
q.append("第一个元素")
q.append("第二个元素")
q.append("第三个元素")
print("队列内容:", list(q))  # 输出: ['第一个元素', '第二个元素', '第三个元素']

# 出队（移除并返回头部元素）
first = q.popleft()
print("出队元素:", first)  # 输出: 第一个元素
print("出队后队列:", list(q))  # 输出: ['第二个元素', '第三个元素']

# 查看队列长度
print("队列长度:", len(q))  # 输出: 2

# 检查队列是否为空
print("是否为空:", len(q) == 0)  # 输出: False

2. 多线程场景：用 queue.Queue 实现队列

queue.Queue 是专门为多线程设计的，自带锁机制，确保多个线程同时操作时不会出现数据混乱（线程安全）

python 复制代码

from queue import Queue
import threading
import time

# 创建队列（可指定最大长度，超出则阻塞）
q = Queue(maxsize=3)  # 最多容纳3个元素

# 定义生产者线程：往队列中添加元素
def producer():
    for i in range(5):
        item = f"任务{i}"
        q.put(item)  # 入队，如果队列满则阻塞等待
        print(f"生产了: {item}，当前队列大小: {q.qsize()}")
        time.sleep(0.5)  # 模拟耗时

# 定义消费者线程：从队列中取元素
def consumer():
    for i in range(5):
        item = q.get()  # 出队，如果队列为空则阻塞等待
        print(f"消费了: {item}，当前队列大小: {q.qsize()}")
        q.task_done()  # 通知队列该任务已处理完成
        time.sleep(1)  # 模拟处理耗时

# 启动线程
t1 = threading.Thread(target=producer)
t2 = threading.Thread(target=consumer)
t1.start()
t2.start()

# 等待所有任务处理完成
q.join()  # 阻塞直到队列中所有元素都被处理并调用了task_done()
print("所有任务处理完毕")

操作	`deque`（单线程）	`Queue`（多线程）	说明
入队	`append(item)`	`put(item)`	添加元素到队列末尾
出队	`popleft()`	`get()`	移除并返回头部元素
查看长度	`len(q)`	`qsize()`	获取当前元素数量
检查是否为空	`len(q) == 0`	`empty()`	判断队列是否为空
等待所有任务完成	无	`join()`	多线程中等待所有任务处理
标记任务完成	无	`task_done()`	配合 `join()` 使用

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