queue模块是python官方自带模块，它实现了多生产者、多消费者队列，特别适用于在多线程间必须安全地交换消息的场合。

queue模块实现了三种类型的队列，它们都是类，区别仅仅是消息的取回顺序。使用Queue类创建的是先进先出的队列(firt in first out，FIFO)，使用LifoQueue类创建的是后进先出的队列(last in first out，LIFO)，使用PriorityQueue类创建的是优先级队列。这三种队列内部使用了锁来阻塞竞争线程，即多个线程只能排队轮流使用队列，不能同时并行使用队列。

下面我将详细讲述这三种队列的使用方法，讲述的顺序是先看模块的接口源码、再讲解接口说明、最后列举案例。

先进先出Queue

一、接口源码

class Queue(Generic[_T]):
    maxsize: int

    mutex: Lock  # undocumented
    not_empty: Condition  # undocumented
    not_full: Condition  # undocumented
    all_tasks_done: Condition  # undocumented
    unfinished_tasks: int  # undocumented
    queue: Any  # undocumented
    def __init__(self, maxsize: int = ...) -> None: ...
    def _init(self, maxsize: int) -> None: ...
    def empty(self) -> bool: ...
    def full(self) -> bool: ...
    def get(self, block: bool = ..., timeout: Optional[float] = ...) -> _T: ...
    def get_nowait(self) -> _T: ...
    def _get(self) -> _T: ...
    def put(self, item: _T, block: bool = ..., timeout: Optional[float] = ...) -> None: ...
    def put_nowait(self, item: _T) -> None: ...
    def _put(self, item: _T) -> None: ...
    def join(self) -> None: ...
    def qsize(self) -> int: ...
    def _qsize(self) -> int: ...
    def task_done(self) -> None: ...

二、接口说明

三、案例，Queue中的join和task_done方法：

queue类的put和put_nowait是存消息，get和get_nowait方法是取消息，qsize、full、empty是判断消息队列，这些用法非常简单。我这里重点讲一下极其有用且少有人会用的join和taskdone方法。

以下是生产者、消费者模型的案例：

import time
import random
from threading import Thread
import queue
 
def consumer(q,name):
    while True:
        food = q.get()
        time.sleep(random.uniform(0.1,1))  # 消费快
        print(f'“{name}”吃了“{food}”')
        q.task_done()
 
def producer(q,name):
    for i in range(1,6):
        time.sleep(random.uniform(1,2))  # 生产慢
        food = f'{name}{i}'
        print(f'“{name}店”生产了“{food}”')
        q.put(food)
    q.join()
 
 
if __name__ == '__main__':
    q = queue.Queue(10)
    producer_table = ['蛋糕','面包','冰淇淋']
    for i in producer_table:
        p = Thread(target=producer,args=(q,i))
        p.start()
    customer_table = ['张三','李四','王五','赵六']
    for i in customer_table:
        c = Thread(target=consumer,args=(q,i))
        c.daemon = True
        c.start()

输出：

有兴趣的朋友可以复制代码自行执行，因为每次运行结果都不一致。但是在生产者生产完毕、消费者消费完毕后，程序可以正常结束。

说明：

后进先出LifoQueue

后进先出队列用法：

from queue import LifoQueue  # 后进先出队列


q = LifoQueue()
for i in range(6):
    q.put(i)
while not q.empty():
    print(q.get())

输出：

5
4
3
2
1
0

说明：

后进先出队列就是栈，除了消息的取回顺序和Queue相反之外，其他用法完全一致。

优先级PriorityQueue

优先级队列使用案例：

from queue import PriorityQueue  # 优先级队列


priq = PriorityQueue()
priq.put((0,'aaa'))
priq.put((1,'bbb'))
priq.put((2,'cccc'))
priq.put((0,'dddd'))
priq.put((0,'eeee'))
priq.put((1,'ffff'))
while not priq.empty():
    print(priq.get()[1])

输出：

aaa
dddd
eeee
bbb
ffff
cccc

说明：

优先级队列的item参数是元组，元组的第一项是优先级号(数字类型，数字越小越早取、数字越大越晚取，可以是整数、浮点数、正数或负数)、第二项是数据。

优先级队列除了消息的取回顺序和Queue不一样之外，其他用法完全一致。