PHP檔案鎖與程序鎖的實現
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借用swoole的伺服器/客戶端與多程序機制對鎖進行說明.
這裡只針對PHP的鎖機制進行說明,由於SQL的鎖與其作用方式和應用場景不同,將作另行說明.
1.檔案鎖
flock()
fclose()
swoole_lock()
檔案鎖的可能應用場景為:
1.限制併發多程序或多臺伺服器需要對同一檔案進行訪問和修改;
2.對參與檔案I/O的程序佇列化和人為阻塞;
3.在業務邏輯中對檔案內容進行守護;
下面是檔案鎖C/S通訊機制下的使用,已經省略了具體的通訊過程,如有需要請移步swoole非同步任務佇列
Server(伺服器通訊過程已略):
//監聽資料傳送事件
$serv->on('receive', function ($serv, $fd, $from_id, $data) {
$serv->send($fd, "ServerEnd");
$p_file = "";
var_dump(file_get_contents($p_file));
});
Client1(伺服器通訊過程已略):
$s_recv = "ww";
$p_file = "";
$o_file = fopen($p_file,'w+');// flock()加鎖方式:
flock($o_file,LOCK_EX);// // swoole加鎖方式:
// $lock = new swoole_lock(SWOOLE_FILELOCK, $p_file);
// $lock->lock();
fwrite($o_file, 'ss' . $s_recv);
sleep(30);// 兩種解鎖方式
// flock($o_file, LOCK_UN);
// $lock->unlock();
Client2(伺服器通訊過程已略):
$s_recv = "xx";
$p_file = "";
$o_file = fopen($p_file,'w+');// flock()加鎖方式:
flock($o_file,LOCK_EX);//
// swoole加鎖方式:
// $lock = new swoole_lock(SWOOLE_FILELOCK, $p_file);
// $lock->lock();
fwrite($o_file, 'ss' . $s_recv);// 兩種解鎖方式
// flock($o_file, LOCK_UN);
// $lock->unlock();
結果:
Client2被阻塞了30s,直到Client1執行結束才對檔案進行了一次寫入;
[l0.16@4 m29.5% c30s04] $ php swoole_
需要注意的是:
1.無論是flock()還是swoole提供的swoole_lock(),都有在程序結束時自動解鎖的'機制,所以在demo中即使不進行手動解鎖也能正常執行,因此這裡在第一個Client中執行了sleep()暫停函式來觀察檔案鎖的效果;
k()的標準釋放方式為flock($file,LOCK_UN);, 但是個人喜歡fclose(),永絕後患;
2.程序鎖
與檔案鎖不同的是,程序鎖並不用於阻止對檔案的I/O,而是用於防止多程序併發造成的預期之外的後果.所以需要在多程序併發時將其佇列化,即在某程序的關鍵邏輯執行結束前阻塞其他併發程序的邏輯執行.
實現思路有幾種:
1.利用flock()檔案鎖,建立一個臨時lock檔案,使用LOCK_NB模擬阻塞或非阻塞流,再在程序內部使用判定條件控制邏輯執行;
非阻塞模型demo:
$p_file = "";
$o_file = fopen($p_file, 'w+');// 如果臨時檔案被鎖定,這裡的flock()將返回false
if (!flock($o_file, LOCK_EX + LOCK_NB)) {
var_dump('Process Locked');
}else { // 非阻塞模型必須在flock()中增加LOCK_NB引數
// 當然,這裡取消LOCK_NB引數就是阻塞模型了
flock($o_file, LOCK_EX + LOCK_NB);
var_dump('Process Locking'); // 模擬長時間的執行操作
sleep(10);
}
2.利用swoole提供的共享記憶體,快取方法或通訊方法在不同的程序中傳遞一個全域性變數,程序獲取該變數的狀態後使用判定條件控制邏輯執行;
傳遞變數的方法很多,這裡只提供一個思路,就以memcached為例;
阻塞模型demo:
// 初始化memcached$memcached = new Memcache;
$memcached->connect("localhost", 11211);// 獲取用來做狀態判定的全域性變數
$s_flag = $memcached->get("flag");
if (!$s_flag) {
// 這裡利用了memcached的過期時間作為演示,實際上業務處理完成後銷燬該變數即可
$memcached->set("flag", "locked", 0, 10);
main();
}else {
// 阻塞模型
while ($s_flag == 'locked') {
var_dump('Process locked, retrying...');
// 設定重試時間, 避免過於頻繁的操作嘗試
sleep(1); // 更新狀態變數
$s_flag = $memcached->get("flag");
}
// // 非阻塞模型
// if ($s_flag == 'locked') {
// var_dump('Process locked, suspended');
// die();
// }
main();
}// 模擬業務主函式function main() {
var_dump('Process Running'); // 業務執行結束後回收memcached
// $memcached->delete("flag");
}
這裡需要注意的是:
ached的過期時間不可少於程式執行的實際時間,因此建議稍微長一點,邏輯執行結束後進行回收;
2.在非阻塞模型中,若狀態被判定為false,應該將程序中止或block,避免業務邏輯的繼續執行;
3.在實際應用中,設定一個重試時間很有必要,這樣可以很大程度上減少針對memcached的大量I/O併發,減輕伺服器壓力;
