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PHP flock文件锁详解介绍_PHP教程

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Jul 13, 2016 pm 05:14 PM

flockphp為了介紹和完整性將並行操作文件有效性機制狀態的確保詳解鎖

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。

bool flock ( int handle, int operation [, int &wouldblock] );
flock() 操作的 handle 必须是一个已经打开的文件指针。operation 可以是以下值之一：

1.要取得共享锁定（读取程序），将 operation 设为 LOCK_SH（PHP 4.0.1 以前的版本设置为 1）
2.要取得独占锁定（写入程序），将 operation 设为 LOCK_EX（PHP 4.0.1 以前的版本中设置为 2）
3.要释放锁定（无论共享或独占），将 operation 设为 LOCK_UN（PHP 4.0.1 以前的版本中设置为 3）
4.如果你不希望 flock() 在锁定时堵塞，则给 operation 加上 LOCK_NB（PHP 4.0.1 以前的版本中设置为 4）

建两个文件

代码如下

复制代码

(1) a.php

?$file = "temp.txt";
$fp = fopen($file , 'w');
if(flock($fp , LOCK_EX)){
     fwrite($fp , "abcn");
     sleep(10);
     fwrite($fp , "123n");
    flock($fp , LOCK_UN);
}
fclose($fp);

(2) b.php

?$file = "temp.txt";
$fp = fopen($file , 'r');
echo fread($fp , 100);
fclose($fp);

运行 a.php 后，马上运行 b.php ，可以看到输出：
abc
等 a.php 运行完后运行 b.php ，可以看到输出：
abc
123
显然，当 a.php 写文件时数据太大，导致时间比较长时，这时 b.php 读取数据不完整

修改 b.php 为：

代码如下	复制代码
?$file = "temp.txt"; $fp = fopen($file , 'r'); if(flock($fp , LOCK_EX)){ echo fread($fp , 100); flock($fp , LOCK_UN); } else{ echo "Lock file failed...n"; } fclose($fp);

运行 a.php 后，马上运行 b.php ，可以发现 b.php 会等到 a.php 运行完成后(即 10 秒后)才显示：
abc
123
读取数据完整，但时间过长，他要等待写锁释放。

修改 b.php 为：

代码如下	复制代码
?$file = "temp.txt"; $fp = fopen($file , 'r'); if(flock($fp , LOCK_SH \| LOCK_NB)){ echo fread($fp , 100); flock($fp , LOCK_UN); } else{ echo "Lock file failed...n"; } fclose($fp);

运行 a.php 后，马上运行 b.php ，可以看到输出：
Lock file failed…
证明可以返回锁文件失败状态，而不是向上面一样要等很久。

结论：

建议作文件缓存时，选好相关的锁，不然可能导致读取数据不完整，或重复写入数据。
file_get_contents 好像选择不了锁，不知道他默认用的什么锁，反正和不锁得到的输出一样，是不完整的数据。
我是要做文件缓存，所以只需要知道是否有写锁存在即可，有的话就查数据库就可以了。

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。

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。

但是什么时候使用lock_ex什么时候使用lock_sh呢？

读的时候：

如果不想出现dirty数据，那么最好使用lock_sh共享锁。可以考虑以下三种情况：
1. 如果读的时候没有加共享锁，那么其他程序要写的话（不管这个写是加锁还是不加锁）都会立即写成功。如果正好读了一半，然后被其他程序给写了，那么读的后一半就有可能跟前一半对不上（前一半是修改前的，后一半是修改后的）
2. 如果读的时候加上了共享锁（因为只是读，没有必要使用排他锁），这个时候，其他程序开始写，这个写程序没有使用锁，那么写程序会直接修改这个文件，也会导致前面一样的问题
3. 最理想的情况是，读的时候加锁(lock_sh),写的时候也进行加锁(lock_ex),这样写程序会等着读程序完成之后才进行操作，而不会出现贸然操作的情况

写的时候：

如果多个写程序不加锁同时对文件进行操作，那么最后的数据有可能一部分是a程序写的，一部分是b程序写的
如果写的时候加锁了，这个时候有其他的程序来读，那么他会读到什么东西呢？
1. 如果读程序没有申请共享锁，那么他会读到dirty的数据。比如写程序要写a,b,c三部分，写完a,这时候读读到的是a，继续写b，这时候读读到的是ab，然后写c，这时候读到的是abc.
2. 如果读程序在之前申请了共享锁，那么读程序会等写程序将abc写完并释放锁之后才进行读。

陳述

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