PHP文件锁与进程锁的实现

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PHP文件锁与进程锁的实现

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　　借用swoole的服务器/客户端与多进程机制对锁进行说明.

　　这里只针对PHP的锁机制进行说明,由于SQL的锁与其作用方式和应用场景不同,将作另行说明.

　　1.文件锁

　　flock()

　　fclose()

　　swoole_lock()

　　文件锁的可能应用场景为:

　　1.限制并发多进程或多台服务器需要对同一文件进行访问和修改;

　　2.对参与文件I/O的进程队列化和人为阻塞;

　　3.在业务逻辑中对文件内容进行守护;

　　下面是文件锁C/S通讯机制下的使用,已经省略了具体的通讯过程,如有需要请移步swoole异步任务队列

　　Server(服务器通讯过程已略):

　　//监听数据发送事件

　　$serv->on('receive', function ($serv, $fd, $from_id, $data) {

　　$serv->send($fd, "ServerEnd");

　　$p_file = "locktest.txt";

　　var_dump(file_get_contents($p_file));

　　});

　　Client1(服务器通讯过程已略):

　　$s_recv = "ww";

　　$p_file = "locktest.txt";

　　$o_file = fopen($p_file,'w+');// flock()加锁方式:

　　flock($o_file,LOCK_EX);// // swoole加锁方式:

　　// $lock = new swoole_lock(SWOOLE_FILELOCK, $p_file);

　　// $lock->lock();

　　fwrite($o_file, 'ss' . $s_recv);

　　sleep(30);// 两种解锁方式

　　// flock($o_file, LOCK_UN);

　　// $lock->unlock();

　　Client2(服务器通讯过程已略):

　　$s_recv = "xx";

　　$p_file = "locktest.txt";

　　$o_file = fopen($p_file,'w+');// flock()加锁方式:

　　flock($o_file,LOCK_EX);//

　　// swoole加锁方式:

　　// $lock = new swoole_lock(SWOOLE_FILELOCK, $p_file);

　　// $lock->lock();

　　fwrite($o_file, 'ss' . $s_recv);// 两种解锁方式

　　// flock($o_file, LOCK_UN);

　　// $lock->unlock();

　　结果:

　　Client2被阻塞了30s,直到Client1执行结束才对文件进行了一次写入;

　　[l0.16@4 m29.5% c30s04] $ php swoole_client2.php

　　需要注意的是:

　　1.无论是flock()还是swoole提供的swoole_lock(),都有在进程结束时自动解锁的机制,所以在demo中即使不进行手动解锁也能正常运行,因此这里在第一个Client中执行了sleep()暂停函数来观察文件锁的效果;

　　2.flock()的标准释放方式为flock($file,LOCK_UN);, 但是个人喜欢fclose(),永绝后患;

　　2.进程锁

　　与文件锁不同的是,进程锁并不用于阻止对文件的I/O,而是用于防止多进程并发造成的预期之外的后果.所以需要在多进程并发时将其队列化,即在某进程的关键逻辑执行结束前阻塞其他并发进程的逻辑执行.

　　实现思路有几种:

　　1.利用flock()文件锁,创建一个临时lock文件,使用LOCK_NB模拟阻塞或非阻塞流,再在进程内部使用判定条件控制逻辑执行;

　　非阻塞模型demo:

　　$p_file = "locktest.txt";

　　$o_file = fopen($p_file, 'w+');// 如果临时文件被锁定,这里的flock()将返回false

　　if (!flock($o_file, LOCK_EX + LOCK_NB)) {

　　var_dump('Process Locked');

　　}else { // 非阻塞模型必须在flock()中增加LOCK_NB参数

　　// 当然,这里取消LOCK_NB参数就是阻塞模型了

　　flock($o_file, LOCK_EX + LOCK_NB);

　　var_dump('Process Locking'); // 模拟长时间的执行操作

　　sleep(10);

　　}

　　2.利用swoole提供的共享内存,缓存方法或通信方法在不同的进程中传递一个全局变量,进程获取该变量的状态后使用判定条件控制逻辑执行;

　　传递变量的方法很多,这里只提供一个思路,就以memcached为例;

　　阻塞模型demo:

　　// 初始化memcached$memcached = new Memcache;

　　$memcached->connect("localhost", 11211);// 获取用来做状态判定的全局变量

　　$s_flag = $memcached->get("flag");

　　if (!$s_flag) {

　　// 这里利用了memcached的过期时间作为演示,实际上业务处理完成后销毁该变量即可

　　$memcached->set("flag", "locked", 0, 10);

　　main();

　　}else {

　　// 阻塞模型

　　while ($s_flag == 'locked') {

　　var_dump('Process locked, retrying...');

　　// 设置重试时间, 避免过于频繁的操作尝试

　　sleep(1); // 更新状态变量

　　$s_flag = $memcached->get("flag");

　　}

　　// // 非阻塞模型

　　// if ($s_flag == 'locked') {

　　// var_dump('Process locked, suspended');

　　// die();

　　// }

　　main();

　　}// 模拟业务主函数function main() {

　　var_dump('Process Running'); // 业务执行结束后回收memcached

　　// $memcached->delete("flag");

　　}

　　这里需要注意的是:

　　1.memcached的过期时间不可少于程序运行的实际时间,因此建议稍微长一点,逻辑执行结束后进行回收;

　　2.在非阻塞模型中,若状态被判定为false,应该将进程中止或block,避免业务逻辑的继续执行;

　　3.在实际应用中,设置一个重试时间很有必要,这样可以很大程度上减少针对memcached的大量I/O并发,减轻服务器压力;

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