隊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文檔中搜索隊列（queue）會發現，Python標準庫中包含了四種隊列，分別是queue.Queue / asyncio.Queue / multiprocessing.Queue / collections.deque。

collections.deque

deque是雙端隊列（double-ended queue）的縮寫，由于兩端都能編輯，deque既可以用來實現棧（stack）也可以用來實現隊列（queue）。

deque支持豐富的操作方法，主要方法如圖：

相比于list實現的隊列，deque實現擁有更低的時間和空間復雜度。list實現在出隊（pop）和插入（insert）時的空間復雜度大約為O(n)，deque在出隊（pop）和入隊（append）時的時間復雜度是O(1)。

deque也支持in操作符，可以使用如下寫法：

q = collections.deque([1, 2, 3, 4])print(5 in q) # Falseprint(1 in q) # True

deque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]

線程安全方面，collections.deque中的append()、pop()等方法都是原子操作，所以是GIL保護下的線程安全方法。

static PyObject *deque_append(dequeobject *deque, PyObject *item) {  Py_INCREF(item); if (deque_append_internal(deque, item, deque->maxlen) < 0)  return NULL; Py_RETURN_NONE;}

通過dis方法可以看到，append是原子操作（一行字節碼）。

綜上，collections.deque是一個可以方便實現隊列的數據結構，具有線程安全的特性，并且有很高的性能。

queue.Queue & asyncio.Queue

queue.Queue和asyncio.Queue都是支持多生產者、多消費者的隊列，基于collections.deque，他們都提供了Queue（FIFO隊列）、PriorityQueue（優先級隊列）、LifoQueue（LIFO隊列），接口方面也相同。

區別在于queue.Queue適用于多線程的場景，asyncio.Queue適用于協程場景下的通信，由于asyncio的加成，queue.Queue下的阻塞接口在asyncio.Queue中則是以返回協程對象的方式執行，具體差異如下表：

multiprocessing.Queue

multiprocessing提供了三種隊列，分別是Queue、SimpleQueue、JoinableQueue。

multiprocessing.Queue既是線程安全也是進程安全的，相當于queue.Queue的多進程克隆版。和threading.Queue很像，multiprocessing.Queue支持put和get操作，底層結構是multiprocessing.Pipe。