佇列是一種只允許在一端進行插入操作，而在另一端進行刪除操作的線性表。
在python文件中搜尋佇列（queue）會發現，python標準庫中包含了四種佇列，分別是queue.queue / asyncio.queue / multiprocessing.queue / collections.deque。
collections.deque
deque是雙端佇列（double-ended queue）的縮寫，由於兩端都能編輯，deque既可以用來實現棧（stack）也可以用來實現佇列（queue）。
deque支援豐富的操作方法，主要方法如圖：
相比於list實現的佇列，deque實現擁有更低的時間和空間複雜度。list實現在出隊（pop）和插入（insert）時的空間複雜度大約為o(n)，deque在出隊（pop）和入隊（append）時的時間複雜度是o(1)。
deque也支援in操作符，可以使用如下寫法：
q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
print(5 in q) # false
print(1 in q) # true
deq還封裝了順逆時針的旋轉的方法：rotate。
# 順時針
q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
q.rotate(1)
print(q) # [4, 1, 2, 3]
q.rotate(1)
print(q) # [3, 4, 1, 2]
# 逆時針
q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
q.rotate(-1)
print(q) # [2, 3, 4, 1]
q.rotate(-1)
print(q) # [3, 4, 1, 2]
執行緒安全方面，collections.deque中的append()、程式設計客棧pop()等方法都是原子操作，所以是gil保護下的執行緒安全方法。
static pyobject *
deque_append(dequeobject *deque, pyobject *item)
通過dis方法可以看到，append是原子操作（一行位元組碼sjqah）。
綜上，collections.deque是乙個可以方便實現佇列的資料結構，具有執行緒安全的特性，並且有很高的效能。
queue.queue & asyncio.queue
queue.queue和asyncio.queue都是支援多生產者、多消費者的佇列，基於collections.deque，他們都提供了queue（fifo佇列）、priorityqueue（優先順序佇列）、lifoqueue（lifo佇列），介面方面也相同。
區別在於queue.queue適用於多執行緒的場景，asyncio.queue適用於協程場景下的通訊，由於asyncio的加成，queue.程式設計客棧queue下的阻塞介面在asyncio.queue中則是以返回協程物件的方式執行，具體差異如下表：
multiprocessing.queue
multiprocessing提供了三種佇列，分別是queue、******queue、joinablequeue。
multiprocessing.queue既是執行緒安全也是程序安全的，相當於queue.queue的多程序轉殖版。和threading.queue很像，multiprocessing.queue支援put和get操作，底層結構是multiprocessing.pipe。
multiprocessing.queue底層是基於pipe構建的，但是資料傳遞時並不是直接寫入pipe，而是寫入程序本地buffer，通過乙個feeder執行緒寫入底層pipe，這樣做是為了實現超時控制和非阻塞put/get，所以queue提供了join_thread、cancel_join_thread、close函式來控制feeder的行為，close函式用來關閉feeder執行緒、join_thread用來join feeder執行緒，cancel_join_thread用來在控制在程序退出時，不自動join feeder執行緒，使用cancel_join_thread有可能導致部分資料沒有被feeder寫入pipe而導致的資料丟失。
和threading.queue不同的是，multiprocessing.queue預設不支援join()和task_done操作，這兩個支援需要使用mp.joinablequeue物件。
******queue是乙個簡化的佇列，去掉了queue中的buffer，沒有了使用queue可能出現的問題，但是put和get方法都是阻塞的並且沒有超時控制。
總結通過對比可以發現，上述四種結構都實現了佇列，但是用處卻各有偏重，coll程式設計客棧ections.deque在資料結構層面實現了佇列，但是並沒有應用場景方面的支援，可以看做是乙個基礎的資料結構。queue模組實現了面向多生產線程、多消費執行緒的佇列，asyncio.queue模組則實現了面向多生產協程、多消費協程的佇列，而multiprocessing.queue模組實現了面向多成產程序、多消費程序的佇列。
本文標題: 詳解python中的四種佇列
本文位址:
Python中內建的四種佇列
from queue import queue lilo佇列 q queue 建立佇列物件 q.put 0 在佇列尾部插入元素 q.put 1 q.put 2 print lilo佇列 q.queue 檢視佇列中的所有元素 print q.get 返回並刪除佇列頭部元素 print q.queue ...
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