php中并發讀寫文件沖突的解決方案

2020-03-22 19:15:42

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供稿：網友

對于日IP不高或者說并發數不是很大的應用，一般不用考慮這些！用一般的文件操作方法完全沒有問題。但如果并發高，在我們對文件進行讀寫操作時，很有可能多個進程對進一文件進行操作，如果這時不對文件的訪問進行相應的獨占，就容易造成數據丟失。
例如：一個在線聊天室（這里假定把聊天內容寫入文件），在同一時刻，用戶A和用戶B都要操作數據保存文件，首先是A打開了文件，然后更新里面的數據，但這里B也正好也打開了同一個文件，也準備更新里面的數據。當A把寫好的文件保存時，這里其實B已經打開了文件。但當B再把文件保存回去時，這里已經造成了數據的丟失，因為這里B用戶完全不知道它所打開的文件在它對其進行更改時，A用戶也更改了這個文件，所以最后B用戶保存更改時，用戶A的更新就被會丟失。
對于這樣的問題，一般的解決方案時當一進程對文件進行操作時，首先對其它進行加鎖，意味著這里只有該進程有權對文件進行讀取，其它進程如果現在讀，是完全沒有問題，但如果這時有進程試圖想對其進行更新，會遭到操作拒絕，先前對文件進行加鎖的進程這時如果對文件的更新操作完畢，這就釋放獨占的標識，這時文件又恢復到了可更改的狀態。接下來同理，如果那個進程在操作文件時，文件沒有加鎖，這時，它就可以放心大膽的對文件進行鎖定，獨自享用。
一般的方案會是：
復制代碼代碼如下:
$fp=fopen('/tmp/lock.txt','w+');
if (flock($fp,LOCK_EX)){
fwrite($fp,"Write something here/n");
flock($fp,LOCK_UN);
}else{
echo 'Couldn/'t lock the file !';
}
fclose($fp);

但在PHP中，flock似乎工作的不是那么好！在多并發情況下，似乎是經常獨占資源，不即時釋放，或者是根本不釋放，造成死鎖，從而使服務器的cpu占用很高，甚至有時候會讓服務器徹底死掉。好像在很多linux/unix系統中，都會有這樣的情況發生。所以使用flock之前，一定要慎重考慮。
那么就沒有解決方案了嗎？其實也不是這樣的。如果flock()我們使用得當，完全可能解決死鎖的問題。當然如果不考慮使用flock()函數，也同樣會有很好的解決方案來解決我們的問題。經過我個人的搜集和總結，大致歸納了解決方案有如下幾種。
方案一：對文件進行加鎖時，設置一個超時時間。大致實現如下：
復制代碼代碼如下:
if($fp=fopen($fileName,'a')){
$startTime=microtime();
do{
$canWrite=flock($fp,LOCK_EX);
if(!$canWrite){
usleep(round(rand(0,100)*1000));
}
}while((!$canWrite)&&((microtime()-$startTime) 1000));
if($canWrite){
fwrite($fp,$dataToSave);
}
fclose($fp);
}

超時設置為1ms，如果這里時間內沒有獲得鎖，就反復獲得，直接獲得到對文件操作權為止，當然。如果超時限制已到，就必需馬上退出，讓出鎖讓其它進程來進行操作。方案二：不使用flock函數，借用臨時文件來解決讀寫沖突的問題。大致原理如下：
（1）將需要更新的文件考慮一份到我們的臨時文件目錄，將文件最后修改時間保存到一個變量，并為這個臨時文件取一個隨機的，不容易重復的文件名。
（2）當對這個臨時文件進行更新后，再檢測原文件的最后更新時間和先前所保存的時間是否一致。
（3）如果最后一次修改時間一致，就將所修改的臨時文件重命名到原文件，為了確保文件狀態同步更新，所以需要清除一下文件狀態。
（4）但是，如果最后一次修改時間和先前所保存的一致，這說明在這期間，原文件已經被修改過，這時，需要把臨時文件刪除，然后返回false,說明文件這時有其它進程在進行操作。
實現代碼如下：
復制代碼代碼如下:
$dir_fileopen='tmp';
function randomid(){
return time().substr(md5(microtime()),0,rand(5,12));
}
function cfopen($filename,$mode){
global $dir_fileopen;
clearstatcache();
do{
$id=md5(randomid(rand(),TRUE));
$tempfilename=$dir_fileopen.'/'.$id.md5($filename);
} while(file_exists($tempfilename));
if(file_exists($filename)){
$newfile=false;
copy($filename,$tempfilename);
}else{
$newfile=true;
}
$fp=fopen($tempfilename,$mode);
return $fp?array($fp,$filename,$id,@filemtime($filename)):false;
}
function cfwrite($fp,$string){
return fwrite($fp[0],$string);
}
function cfclose($fp,$debug='off'){
global $dir_fileopen;
$success=fclose($fp[0]);
clearstatcache();
$tempfilename=$dir_fileopen.'/'.$fp[2].md5($fp[1]);
if((@filemtime($fp[1])==$fp[3])||($fp[4]==true&&!file_exists($fp[1]))||$fp[5]==true){
rename($tempfilename,$fp[1]);
}else{
unlink($tempfilename);
//說明有其它進程在操作目標文件，當前進程被拒絕

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