获得对 Python 队列的索引访问的最佳方法，线程安全答案

【问题标题】：Best way to obtain indexed access to a Python queue, thread-safe获得对 Python 队列的索引访问的最佳方法，线程安全
【发布时间】：2010-11-20 14:33:54
【问题描述】：

我有一个队列（来自Queue 模块），我想获得对它的索引访问。（即，能够请求队列中的第 4 项，而无需将其从队列中移除。）

我看到一个队列在内部使用了一个双端队列，而双端队列具有索引访问。问题是，我怎样才能在不（1）弄乱队列，（2）破坏线程安全的情况下使用双端队列。

【问题讨论】：

为什么你使用队列而不是顺序地入队和出队？这只是线程之间的共享对象吗？
我不确定您所说的“按顺序将事物入队和出队”是什么意思。我什至不明白你的第二个问题：是的，队列是线程之间共享的。
队列有按顺序入队和出队的东西。 “按顺序”的概念意味着除了附加到一端并从另一端弹出之外，它们很少被访问。你为什么要打破这个关于“排队”的默认假设？
@S.Lott，Queue.Queue 中的排队规则旨在通过子类化进行定制——这就是 self.mutex、self.queue 和 c 具有公共名称的原因：正是为了表明它们允许高级应用程序（小心地；-）自定义行为（如果 Queue 只是一个黑匣子，它将对其内部使用不同的命名方案）。
@Alex Martelli：谢谢，但是，我仍然对这个问题感到困惑——队列是否按顺序使用？如果不是，为什么还要考虑队列结构？仅仅因为互斥锁？为什么不使用互斥锁的其他共享对象？还是信号量？还是其他类型的锁定？如果队列的 FIFO 特性不是问题的一部分，为什么还要使用队列？

【解决方案1】：

import Queue

class IndexableQueue(Queue):
  def __getitem__(self, index):
    with self.mutex:
      return self.queue[index]

无论索引是成功还是引发IndexError，释放互斥锁当然是至关重要的，我为此使用了with 语句。在较旧的 Python 版本中，try/finally 将用于相同的效果。

【讨论】：

这么干净...我现在正在搞乱 Java 中的线程，这并不好笑。
很好的答案。不幸的是，在任何地方都没有记录 Queue 适合（甚至如您所说）被子类化并可以访问其内部成员。他们的“公开”是唯一的线索。甚至在 Queue.py 模块的源代码中也没有明确说明，这是一种耻辱。您在此答案中的代码 sn-p 应该是 Queue 的标准 lib 文档中的一个示例，恕我直言
@eliben，你说得对，Queue.py 的内部文档是（并且长期以来）非常低效，但至少它变得更好了......例如当时我们记录了文档中没有的它的子类（食谱第 2 版中的配方 9.3），现在至少提供了几个有用的子类...;-)。
@Alex Martelli：我注意到互斥锁是 Lock，而不是 RLock。你认为这有充分的理由吗？如果它是一个 RLock，我可以保证在我访问它的整个会话期间没有人接触队列。你怎么看？
@cool-RR，问题是队列中的锁定很复杂——也有基于该互斥锁的条件。因此，在持有互斥锁的同时调用不同的 Queue 方法（我认为这是您所追求的）是有风险的事情——即使它是一个 RLock，它也可能死锁！为什么不将 self.queue 的副本复制到您自己的局部变量中（同时持有互斥锁），然后释放互斥锁并访问您的本地副本呢？（我不建议以任何方式改变 self.queue，除了“神圣”的那些，否则你还需要发出正确的条件 &c -- eep!-）。