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我們使用Go語言開發(fā)一些程序的時候，往往出現(xiàn)多個進程同時操作同一份文件的情況，這很容易導(dǎo)致文件中的數(shù)據(jù)混亂。這時我們就需要采用一些手段來平衡這些沖突，文件鎖（flock）應(yīng)運而生，下面我們就來介紹一下。
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對于 flock，最常見的例子就是 Nginx，進程運行起來后就會把當前的 PID 寫入這個文件，當然如果這個文件已經(jīng)存在了，也就是前一個進程還沒有退出，那么 Nginx 就不會重新啟動，所以 flock 還可以用來檢測進程是否存在。
flock 是對于整個文件的建議性鎖。也就是說，如果一個進程在一個文件（inode）上放了鎖，其它進程是可以知道的（建議性鎖不強求進程遵守）。最棒的一點是，它的第一個參數(shù)是文件描述符，在此文件描述符關(guān)閉時，鎖會自動釋放。而當進程終止時，所有的文件描述符均會被關(guān)閉。所以很多時候就不用考慮類似原子鎖解鎖的事情。
在具體介紹前，先上代碼
package main
import (
"fmt"
"os"
"sync"
"syscall"
"time"
)
//文件鎖
type FileLock struct {
dir string
f *os.File
}
func New(dir string) *FileLock {
return &FileLock{
dir: dir,
}
}
//加鎖
func (l *FileLock) Lock() error {
f, err := os.Open(l.dir)
if err != nil {
return err
}
l.f = f
err = syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)
if err != nil {
return fmt.Errorf("cannot flock directory %s - %s", l.dir, err)
}
return nil
}
//釋放鎖
func (l *FileLock) Unlock() error {
defer l.f.Close()
return syscall.Flock(int(l.f.Fd()), syscall.LOCK_UN)
}
func main() {
test_file_path, _ := os.Getwd()
locked_file := test_file_path
wg := sync.WaitGroup{}
for i := 0; i < 10; i++ {
wg.Add(1)
go func(num int) {
flock := New(locked_file)
err := flock.Lock()
if err != nil {
wg.Done()
fmt.Println(err.Error())
return
}
fmt.Printf("output : %d\n", num)
wg.Done()
}(i)
}
wg.Wait()
time.Sleep(2 * time.Second)
}
在 Windows 系統(tǒng)下運行上面的代碼會出現(xiàn)下面的錯誤：
undefined: syscall.Flock
undefined: syscall.LOCK_EX
undefined: syscall.LOCK_NB
undefined: syscall.Flock
undefined: syscall.LOCK_UN
這是因為 Windows 系統(tǒng)不支持 pid 鎖，所以我們需要在 Linux 或 Mac 系統(tǒng)下才能正常運行上面的程序。
上面代碼中演示了同時啟動 10 個 goroutinue，但在程序運行過程中，只有一個 goroutine 能獲得文件鎖（flock）。其它的 goroutinue 在獲取不到 flock 后，會拋出異常的信息。這樣即可達到同一文件在指定的周期內(nèi)只允許一個進程訪問的效果。
代碼中文件鎖的具體調(diào)用：
syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)
我們采用了 syscall.LOCK_EX、syscall.LOCK_NB，這是什么意思呢？
flock 屬于建議性鎖，不具備強制性。一個進程使用 flock 將文件鎖住，另一個進程可以直接操作正在被鎖的文件，修改文件中的數(shù)據(jù)，原因在于 flock 只是用于檢測文件是否被加鎖，針對文件已經(jīng)被加鎖，另一個進程寫入數(shù)據(jù)的情況，內(nèi)核不會阻止這個進程的寫入操作，也就是建議性鎖的內(nèi)核處理策略。
flock 主要三種操作類型：
- LOCK_SH：共享鎖，多個進程可以使用同一把鎖，常被用作讀共享鎖；
- LOCK_EX：排他鎖，同時只允許一個進程使用，常被用作寫鎖；
- LOCK_UN：釋放鎖。
進程使用 flock 嘗試鎖文件時，如果文件已經(jīng)被其他進程鎖住，進程會被阻塞直到鎖被釋放掉，或者在調(diào)用 flock 的時候，采用 LOCK_NB 參數(shù)。在嘗試鎖住該文件的時候，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被其他服務(wù)鎖住，會返回錯誤，錯誤碼為 EWOULDBLOCK。
flock 鎖的釋放非常具有特色，即可調(diào)用 LOCK_UN 參數(shù)來釋放文件鎖，也可以通過關(guān)閉 fd 的方式來釋放文件鎖（flock 的第一個參數(shù)是 fd），意味著 flock 會隨著進程的關(guān)閉而被自動釋放掉。
新聞名稱：創(chuàng)新互聯(lián)GO教程:Go語言文件鎖操作
當前URL：http://m.5511xx.com/article/dhcippp.html
