golang如何實(shí)現(xiàn)文件鎖

本篇內(nèi)容主要講解“golang如何實(shí)現(xiàn)文件鎖”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“golang如何實(shí)現(xiàn)文件鎖”吧!

在golang中，可以利用sync包的api來實(shí)現(xiàn)文件鎖。文件鎖（flock）是對于整個文件的建議性鎖；也就是說，如果一個進(jìn)程在一個文件（inode）上放了鎖，其它進(jìn)程是可以知道的（建議性鎖不強(qiáng)求進(jìn)程遵守）；文件鎖的調(diào)用語法“syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)”。

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(jìn)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(yùn)而生，下面我們就來介紹一下。

對于 flock，最常見的例子就是 Nginx，進(jìn)程運(yùn)行起來后就會把當(dāng)前的 PID 寫入這個文件，當(dāng)然如果這個文件已經(jīng)存在了，也就是前一個進(jìn)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(jìn)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(jìn)程在一個文件（inode）上放了鎖，其它進(jìn)程是可以知道的（建議性鎖不強(qiáng)求進(jìn)程遵守）。最棒的一點(diǎn)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(dāng)進(jìn)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(yùn)行上面的代碼會出現(xiàn)下面的錯誤：

這是因?yàn)?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(yùn)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(yùn)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(dá)到同一文件在指定的周期內(nèi)只允許一個進(jìn)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(qiáng)制性。一個進(jìn)程使用 flock 將文件鎖住，另一個進(jìn)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(jìn)程寫入數(shù)據(jù)的情況，內(nèi)核不會阻止這個進(jìn)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(jìn)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(jìn)程使用，常被用作寫鎖；

• LOCK_UN：釋放鎖。

進(jìn)程使用 flock 嘗試鎖文件時，如果文件已經(jīng)被其他進(jìn)程鎖住，進(jìn)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(jìn)程的關(guān)閉而被自動釋放掉。

到此，相信大家對“golang如何實(shí)現(xiàn)文件鎖”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！