Golang入门之——文件锁操作flock

Golang入门之——文件锁操作flock

有时候，我们使用go语言开发一些程序的时候，往往出现多个进程同时操作同一份文件的情况，这很容易导致文件中的数据混乱。 我们需要采用一些手段来平衡这些冲突：需要锁操作来保证数据的完整性，这里介绍的针对文件的锁，称之为“文件锁”-flock。

对于flock，我们最常见的例子就是nginx，进程起来后就会把当前的PID写入这个文件，当然如果这个文件已经存在了，也就是前一个进程还没有退出，那么Nginx就不会重新启动。

flock 是对于整个文件的建议性锁。也就是说，如果一个进程在一个文件（inode）上放了锁，那么其它进程是可以知道的。（建议性锁不强求进程遵守。） 最棒的一点是，它的第一个参数是文件描述符，在此文件描述符关闭时，锁会自动释放。而当进程终止时，所有的文件描述符均会被关闭。所以很多时候就不用考虑类似原子锁解锁的事情。

package mainimport ( "fmt" "os" "sync" "syscall" "time")//文件锁type FileLock struct { dir string f *os.File}func New(dir string) *FileLock { return &FileLock{ dir: dir, }}//加锁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}//释放锁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)}

上面的代码我们演示了同时启动10个goroutinue,但在程序运行过程中，只有一个goroutine能获得文件锁（flock）。 其它的goroutinue在获取不到flock后，会抛出异常的信息。这样即可达到同一文件在指定的周期内只允许一个进程访问的效果。 代码中文件锁的具体调用：​​​syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)​​ 我们采用了syscall.LOCK_EX，syscall.LOCK_NB，这是什么意思呢？

flock，建议性锁，不具备强制性。一个进程使用flock将文件锁住，另一个进程可以直接操作正在被锁的文件，修改文件中的数据， 原因在于flock只是用于检测文件是否被加锁，针对文件已经被加锁，另一个进程写入数据的情况，内核不会阻止这个进程的写入操作，也就是建议性锁的内核处理策略。

flock主要三种操作类型：

LOCK_SH，共享锁，多个进程可以使用同一把锁，常被用作读共享锁；LOCK_EX，排他锁，同时只允许一个进程使用，常被用作写锁；LOCK_UN，释放锁；进程使用flock尝试锁文件时，如果文件已经被其他进程锁住，进程会被阻塞直到锁被释放掉，或者在调用flock的时候，采用LOCK_NB参数。 在尝试锁住该文件的时候，发现已经被其他服务锁住，会返回错误，errno错误码为EWOULDBLOCK。

flock锁的释放非常具有特色，即可调用LOCK_UN参数来释放文件锁，也可以通过关闭fd的方式来释放文件锁（flock的第一个参数是fd），意味着flock会随着进程的关闭而被自动释放掉。

ps: flock其中的一个使用场景为：检测进程是否已经存在。

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