一、线程安全队列

python内置的线程安全队列模块叫queue

python的Queue模块中提供了同步的、线程安全的队列类

FIFO（先进先出）队列的Queue（常用）

LIFO（后进先出）lifoQueue

可以使用队列来实现线程间的同步。

二、队列的常用方法

• qsize()返回队列大小

from queue import Queue
# 指定队列当中最多可存放5个数据
queue = Queue(5)
for num in range(5):
    # put（）将一个数据放到队列中

    queue.put(num)   # 队列中获取先插入的数据
print("当前队列的大小为：", queue.qsize())

-------------------------
当前队列的大小为： 5

• empty()判断队列是否为空
• full() 判断队列是否为满

from queue import Queue
# 指定队列当中最多可存放5个数据
queue = Queue(5)
for num in range(5):
    # put（）将一个数据放到队列中

    queue.put(num)   # 队列中获取先插入的数据

# 判断队列是否为空
print(queue.empty())
print(queue.full())

----------------------
False
True

• put() 将一个数据放到队列中

• get() 从队列中获取先插入的数据 

   

from queue import Queue
# 指定队列当中最多可存放5个数据
queue = Queue(5)
for num in range(5):
    # put（）将一个数据放到队列中

    queue.put(num)   # 队列中获取先插入的数据
print("当前队列的大小为：", queue.qsize())
# get（）从队列中获取先插入的数据
for i in range(1,6):
    print(queue.get(i))
    
-------------------------------------
当前队列的大小为： 5
0
1
2
3
4

三、在多线程当中使用

Queue是线程安全的队列，在使用时无须加锁，可以再多线程当中直接使用

队列也是实现线程间同步的方式

from queue import Queue
import threading
import random
import time

def put_data(queue):
    while True:
        queue.put(random.randint(10,100))
        time.sleep(1)
        print(queue.qsize())
def get_data(queue):
    while True:
        print(f"已经获取到队列当中的--{queue.get()}--元素")

def main():
    queue = Queue(10)
    t1 = threading.Thread(target=put_data,args=(queue,))
    t2 = threading.Thread(target=get_data,args=(queue,))
    t1.start()
    t2.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

四、生产者与消费者模式

产生数据的模块，就形象地称为生产者；而处理数据的模块，就称为消费者。

单单抽象出生产者和消费者，还够不上是生产者／消费者模式。该模式还需要有一个缓冲区处于生产者和消费者之间，作为一个中介。生产者把数据放入缓冲区，而消费者从缓冲区取出数据。

• 缓冲区

如果制造数据的速度时快时慢，缓冲区的好处就体现出来了。当数据制造快的时候，消费者来不及处理，未处理的数据可以暂时存在缓冲区中。等生产者的制造速度慢下来，消费者再慢慢处理掉。

• 队列==缓冲区

（一）生产者与消费者模式案例

import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import os
from threading import Thread
from queue import Queue


headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/107.0.0.0 Safari/537.36 Edg/107.0.1418.26"}

# 生产者类

class Page_Url(Thread):
    # page_queue 生产者队列
    # img_queue 消费者队列
    def __init__(self,page_queue,img_queue):
        super().__init__()
        self.page_queue = page_queue
        self.img_queue = img_queue

    def run(self):
        while True:
            if self.page_queue.empty():
                break
            url = self.page_queue.get()
            self.download_image(url)

    def download_image(self,url):

        resp = requests.get(url, headers=headers).text
        # print(resp)
        soup = BeautifulSoup(resp, "lxml")
        image_list = soup.find_all("img", class_="ui image lazy")
        for img in image_list:
            title = img.get("title")
            href = img.get("data-original")
            self.img_queue.put((title,href))

# 消费者类
class Img_Url(Thread):
    # page_queue 生产者队列
    # img_queue 消费者队列
    def __init__(self, page_queue, img_queue):
        super().__init__()
        self.page_queue = page_queue
        self.img_queue = img_queue
    def run(self):
        while True:
            data = self.img_queue.get()
            title,href = data
            try:
                with open("./image/"+title+os.path.splitext(href)[-1],"wb") as f:
                    resp =requests.get(href).content
                    f.write(resp)
                    print(title,"保存成功！")
            except OSError:
                pass
            # 判断两个队列是否全部清空
            if self.page_queue.empty() and self.img_queue.empty():
                break




def main():
    # 创建两个队列
    page_queue = Queue()
    img_queue = Queue()

    for num in range(1,6):
        url = "https://www.fabiaoqing.com/biaoqing/lists/page/{}.html".format(num)
        # 将前五页的url添加到生产者队列
        page_queue.put(url)

    t1 = Page_Url(page_queue,img_queue)
    t1.start()
    t2 = Img_Url(page_queue,img_queue)
    t2.start()

if __name__ == '__main__':
    main()

（二）步骤解析

1、主类main

（1）创建生产者与消费者队列

（2）将前5页的url添加到生产者队列

def main():
    # 创建两个队列
    page_queue = Queue()
    img_queue = Queue()

    for num in range(1,6):
        url = "https://www.fabiaoqing.com/biaoqing/lists/page/{}.html".format(num)
        # 将前五页的url添加到生产者队列
        page_queue.put(url)

    t1 = Page_Url(page_queue,img_queue)
    t1.start()
    t2 = Img_Url(page_queue,img_queue)
    t2.start()

2、生产者类

（1）生产者队列while循环当中获取的前5页的链接，当队列为空，停止获取。

    def run(self):
        while True:
            if self.page_queue.empty():
                break
            url = self.page_queue.get()
            self.download_image(url)

（2）将获取的链接给到dowl_img

def download_image(self,url):

    resp = requests.get(url, headers=headers).text
    # print(resp)
    soup = BeautifulSoup(resp, "lxml")
    image_list = soup.find_all("img", class_="ui image lazy")
    for img in image_list:
        title = img.get("title")
        href = img.get("data-original")

（3）将获取到的名称和链接添加到消费者队列

self.img_queue.put((title,href))

3、消费者类

（1）从队列当中获取图片名称和链接

def run(self):
    while True:
        data = self.img_queue.get()
        title,href = data

（2）保存图片

try:
    with open("./image/"+title+os.path.splitext(href)[-1],"wb") as f:
        resp =requests.get(href).content
        f.write(resp)
        print(title,"保存成功！")
except OSError:
    pass
# 判断两个队列是否全部清空
if self.page_queue.empty() and self.img_queue.empty():
    break