为原子更新获取文件的独占读/写锁

Question

我想要一个用作计数器的文件。用户 A 将写入并增加此数字，而用户 B 请求读取文件。是否有可能用户 A 可以锁定此文件，以便在用户 A 的写入完成之前没有人可以读取或写入它？

我已经调查过，flock但似乎无法按我的预期工作。

flock -x -w 5 /dev/shm/counter.txt echo "4" >  /dev/shm/counter.txt && sleep 5

如果有更合适的方法来获取这个类似原子的递增文件，那也很高兴听到！

我的目标是：

LOCK counter.txt; write to counter.txt;

同时

Read counter.txt; realize it's locked so wait until that lock is finished.

Answer 1

文件锁不是强制性的¹ -- 即，您不能锁定文件，以便另一个进程无法访问它。锁定文件意味着如果一个（另一个）进程检查它是否已被锁定，它就会知道。

的目的flock是做这样的东西，你想要什么，但你必须使用flock为每一个尝试访问。请记住，那些是阻塞调用；来自man flock：

如果无法立即获取锁，则 flock 等待锁可用

^{1. 如果您将其用于安全等目的，这会使该功能看起来毫无用处，但这不是文件锁定的目的——它们用于同步，而这正是您正在做的。用户 Leo 指出，基于其他 *nix 操作系统的历史相似之处，Linux 内核中可能存在强制文件锁定的非标准化实现（请参阅此讨论）。但是，这看起来只是一个 C 级接口。}

Answer 2

Bash 对下面命令的处理可能会令人惊讶：

flock -x -w 5 /dev/shm/counter.txt echo "4" >  /dev/shm/counter.txt && sleep 5

Bash 首先运行flock -x -w 5 /dev/shm/counter.txt echo "4" > /dev/shm/counter.txt，如果成功完成（释放锁），则运行sleep 5. 因此，锁定不会在人们预期的 5 秒内保持。

除了&对&&

如果有两个命令，A并且B，则：

1. A & B开始A在后台，然后开始B而无需等待A到结束。

2. A && B开始A，等待它完成，然后，如果它成功完成（退出代码 0），则开始B。如果A失败（非零退出代码），则B永远不会运行。

总之，&和&&是两个完全不同的列表运算符。

Answer 3

您可以使用“sh -c command...”来运行整个 shell 命令，包括文件重定向，并持有锁。此外，由于您将文件用作计数器，因此在执行读取和回写操作时需要持续保持锁定。所以你会想要做这样的事情来增加计数器并返回它的新值：

flock --exclusive --wait 5 /dev/shm/counter.txt sh -c 'read count < /dev/shm/counter.txt ; echo $((count + 1)) > /dev/shm/counter.txt ; echo $((count + 1))'

将加号更改为减号应减少计数器：

flock --exclusive --wait 5 /dev/shm/counter.txt sh -c 'read count < /dev/shm/counter.txt ; echo $((count - 1)) > /dev/shm/counter.txt ; echo $((count - 1))'

我希望您会在任何争用发生之前初始化计数器，因此无需担心提前锁定：

echo 0 > /dev/shm/counter.txt

我认为您不需要在可能发生争用时破坏计数器值，但是，如果您曾经这样做过，您应该这样做：

flock --exclusive --wait 5 /dev/shm/counter.txt sh -c 'echo 0 > /dev/shm/counter.txt'

我认为您了解如何进行阅读，但为了完整起见，我将其包括在内：

flock --shared /dev/shm/counter.txt cat /dev/shm/counter.txt