Python Queue组件详解：单向、双向、LIFO与PriorityQueue用法

简述

队列是工程化开发中常用的数据结构。本文主要介绍Python中queue模块的使用方法，通过调试代码并逐步说明各方法的具体内容。

环境

Python版本：3.6.13

单向队列

初始化单向队列

向队列中放入一些数据。

可以使用full()方法判断队列是否已满，通过qsize()方法查看队列内的元素数量。

接下来从队列中取出数据，观察首先取出的是哪个元素。

此时队列中仅剩两个数，我们再放入3个数进行观察。

此时若继续放入第六个数，会发生什么情况？

可以看到，如果放入超过队列限定数量的元素，队列会发生阻塞。因此在一般的项目工程中，通常会分为两个线程，一个负责消费数据，另一个负责向队列放入数据。具体是否需要限定队列长度，需根据业务需求决定。

先进后出队列

上面展示的是先进先出（FIFO）的单向队列，Python的queue模块也提供先进后出（LIFO）的队列：LifoQueue，其特性类似于Java中的栈类型。

放入数据后，观察取出的是队列中的哪个位置的数据。

可以看出，从队列取出的是队尾的数据。

优先级队列

按照自定义的优先级对队列数据进行自动排序：PriorityQueue。

放入数据后，全部取出，打印查看顺序是怎样的。

可以看出，输出顺序是按照放入数据时的优先级级别由小到大进行排序的。

双向队列

双向队列，顾名思义，可以从队列的两端进行处理：deque。

初始化，并放入3个数据。

从左侧，也就是最前端放入一个元素，查看效果。

可以自定义放入元素的位置。

取出队尾的数据。

取出队首元素。

完整代码

import queue
 
# 单向队列
q = queue.Queue(5)
print(q.maxsize)
q.put(1)
q.put(2)
q.put(3)
print(q.full())
print(q.qsize())
 
print(q.get())
q.put(4)
q.put(5)
q.put(6)
q.put(7)
print(q.full())
print(q.qsize())
print(q.get())
 
# 先进后出队列
q = queue.LifoQueue(5)
q.put(1)
q.put(2)
q.put(3)
print(q.get())
 
# 优先级队列
q = queue.PriorityQueue(5)
q.put((5, "电"))
q.put((2, "雨"))
q.put((4, "雷"))
q.put((1, "风"))
while True:
    print(q.get())
 
# 双向队列
q = queue.deque()
q.append(1)
q.append(2)
q.append(3)
 
q.appendleft(4)
q.insert(2, 5)
 
print(q.pop())
print(q.popleft())

总结

在很多工程化架构中，队列数据类型是必不可少的。请活学活用。此外，今年TI10中国队又无缘冠军，明年加油吧。

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