Python 3.10环境下如何pickle序列化PriorityQueue优先级队列？

不需要找第三方依赖，两种方案都能直接解决问题，改造成本极低：

方案1：保留原有PriorityQueue，自定义序列化规则 #

queue.PriorityQueue 序列化报错的本质原因是它为了实现多线程同步，内部持有了不可序列化的_thread.lock对象，但你实际存的所有回合优先级、角色对象，都存在它实例的queue属性里——这就是个普通的Python列表，底层靠heapq维护堆结构，本身完全支持pickle。

你只要在持有优先级队列的类里实现__getstate__和__setstate__两个魔术方法，让pickle序列化的时候跳过锁对象、只存核心的堆数据，反序列化的时候重新初始化PriorityQueue再把数据填回去就行，修改后的代码可以直接跑：

import pickle
from queue import PriorityQueue

class GameEngine():
    def __init__(self):
        self.pqueue = PriorityQueue()

    def save_to_file(self):
        with open('save.pkl', 'wb') as file:
            pickle.dump(self, file, pickle.HIGHEST_PROTOCOL)
    
    def __getstate__(self):
        # 序列化时仅提取底层堆数据，忽略线程锁
        return {"pqueue_heap": self.pqueue.queue}
    
    def __setstate__(self, state):
        # 反序列化时重建队列，还原数据
        self.pqueue = PriorityQueue()
        self.pqueue.queue = state["pqueue_heap"]

class Monster():
    pass

engine = GameEngine()
orc1 = Monster()
orc2 = Monster()

engine.pqueue.put((20,orc1))
engine.pqueue.put((10,orc2))

engine.save_to_file()

# 验证反序列化后逻辑正常
with open('save.pkl', 'rb') as f:
    loaded_engine = pickle.load(f)
    print(loaded_engine.pqueue.get())  # 优先取出优先级值10的orc2
    print(loaded_engine.pqueue.get())  # 再取出优先级值20的orc1

这个方案不需要修改你之前写的任何队列操作逻辑，put、get、empty这些PriorityQueue自带的方法都能正常用。

方案2：用标准库heapq实现无锁可序列化优先级队列 #

既然你完全用不到线程同步功能，其实PriorityQueue本身就是对标准库heapq的线程安全包装，你完全可以直接用heapq操作普通列表实现自己的优先级队列，普通列表天生支持pickle，没有锁开销性能还更好，极简实现参考：

import heapq
import pickle

class PickleablePriorityQueue:
    def __init__(self):
        self._heap = []
    
    def put(self, item):
        heapq.heappush(self._heap, item)
    
    def get(self):
        return heapq.heappop(self._heap)
    
    def empty(self):
        return len(self._heap) == 0
    
    # 有其他方法需求比如peek、qsize照着补就行，逻辑非常简单

class GameEngine():
    def __init__(self):
        self.pqueue = PickleablePriorityQueue()

    def save_to_file(self):
        with open('save.pkl', 'wb') as file:
            pickle.dump(self, file, pickle.HIGHEST_PROTOCOL)

这个实现的put、get接口和原来的PriorityQueue完全一致，替换成本极低，不需要额外做任何序列化适配。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2551153