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锁机制之PHP文件锁

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[LV.5]常住居民I

发表于 2016/11/21 15:28 | 显示全部楼层 |阅读模式 |Google Chrome 45.0.2454.101|Windows 7
天涯海角搜一下: 百度 谷歌 360 搜狗 有道 雅虎 必应 即刻
  锁机制之所以存在是因为并发导致的资源竞争,为了确保操作的有效性和完整性,可以通过锁机制将并发状态转换成串行状态。作为锁机制中的一种,PHP的文件锁也是为了应对资源竞争。假设一个应用场景,在存在较大并发的情况下,通过fwrite向文件尾部多次有序的写入数据,不加锁的情况下会发生什么?多次有序的写入操作相当于一个事务,我们此时需要保证这个事务的完整性。

  如下代码简单模拟了这种事务并发状态: process1.php

  查看代码打印

  01

  <?php

  02

  $num = 100;

  03

  $filename = "processdata.txt";

  04

  05

  $fp = fopen($filename, "a");

  06

  for ($i = 0; $i < $num; $i++) {

  07

  fwrite($fp, "process1: " . $i . "\r\n");

  08

  usleep(100000);

  09

  }

  10

  fclose($fp);

  我们需要先执行第一个事务,在processdata.txt文件中写入这100行。

  process2.php

  查看代码打印

  01

  <?php

  02

  $num = 100;

  03

  $filename = "processdata.txt";

  04

  05

  $fp = fopen($filename, "a");

  06

  for ($i = 0; $i < $num; $i++) {

  07

  fwrite($fp, "process2: " . $i . "\r\n");

  08

  usleep(100000);

  09

  }

  10

  fclose($fp);

  第二个事务,继续向processdata.txt文件中写入100行。

  多次同时执行,虽然都写了100行,但是事务1和事务2的数据交错写入,这并不是我们想要的结果。我们要的是事务完整的执行,此时我们需要有个机制去保证在第一个事务执行完后再执行第二个。在PHP中,flock函数完成了这一使命。在事物1和事务2的循环前面都加上: flock($fp, LOCK_EX); 就能满足我们的需求,将两个事务串行。

  当某一个事务执行完flock时,因为我们在这里添加的是LOCK_EX(独占锁定),所以所有对资源的操作都会被阻塞,只有当事务执行完成后,后面的事务才会执行。我们可以通过输出当前的时间的方法来确认这一点。

  关于在尾部追加写入,在unix系统的早期版本中存在一个并发写入的问题,如果要在尾部追加,需要先lseek位置,再write。当多个进程同时操作时,会因为并发导致的覆盖写入的问题,即两个进程同时获取尾部的偏移后,先后执行write操作,后面的操作会将前面的操作覆盖。这个问题在后面以添加打开时的O_APPEND操作而得到解决,它将查找和写入操作变成了一个原子操作。

  在PHP的fopen函数的实现中,如果我们使用a参数在文件的尾部追加内容,其调用open函数中oflag参数为 O_CREAT|O_APPEND,即我们使用追加操作不用担心并发追加写入的问题。

  在PHP的session默认存储实现中也用到了flock文件锁,当session开始时就调用PS_READ_FUNC,且以O_CREAT | O_RDWR | O_BINARY 打开session数据文件,此时会调用flock加上写锁,如果此时有其它进程访问此文件(即同一用户再次发起对当前文件的请求),就会显示页面加载中,进程被阻塞了。加写锁其出发点是为了保证此次会话中对session的操作事务能完整的执行,防止其它进程的干扰,保证数据的一致性。如果一个页面没有session修改操作,可以尽早的调用session_write_close()释放锁。www.9ask.cn/suqian/

  文件锁是针对文件的锁,除了这种释义,还可以理解为用文件作为锁。在实际工作中,有时为确保单个进程的执行,我们会在程序执行前判断文件是否存在,如果不存在则创建一个空文件,在进程结束后删除这个空文件,如果存在,则不执行。
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