文件鎖fcntl

一、python中的文件鎖

我們在寫python應用的時候，當涉及到多個進程向同一個文件write(或者read)的情況，如果幾個進程同時都對這個文件進行寫操作，那么文件的內容就會變得非常混亂，這個時候文件鎖就派上用場了。

python中的文件鎖，可以保證同時只有一個進程寫文件，目前使用的是fcntl這個庫，它實際上為 Unix上的ioctl，flock和fcntl 函數提供了一個接口。python通過調用fcntl.flock()函數對文件加鎖。

 

fcntl這個模塊是Python自帶的，但Windows沒有，可以手工下載fcntl.py文件，然后保存到python的Lib目錄下。

 

二、鎖類型

• LOCK_SH： 表示要創建一個共享鎖，在任意時間內，一個文件的共享鎖可以被多個進程擁有
• LOCK_EX： 表示創建一個排他鎖，在任意時間內，一個文件的排他鎖只能被一個進程擁有
• LOCK_UN： 表示刪除該進程創建的鎖(解鎖)
• LOCK_MAND：它主要是用於共享模式強制鎖，它可以與 LOCK_READ 或者 LOCK_WRITE 聯合起來使用，從而 表示是否允許並發的讀操作或者並發的寫操作（盡管在 flock() 的手冊頁中沒有介紹 LOCK_MAND，但是閱讀內核源代碼就會發現，這在內核中已經實現了）
• LOCK_NB： 如果指定此參數，函數不能獲得文件鎖就立即返回，否則，函數會等待獲得文件鎖。LOCK_NB可以同LOCK_SH或LOCK_EX進行按位或（|）運算操作。 

例如：一個文件設置了排它鎖，如果這個鎖已經被某個進程獲取了，那么其他進程請求獲取這個鎖的時候將會被阻塞。
如果想要在沒有獲得這個排他鎖的情況下不阻塞那些進程，可以與 LOCK_NB 聯合使用，那么系統就不會阻塞該進程。即： fcnt.flock(f,fcntl.LOCK_EX|fcntl.LOCK_NB)

 

三、注意點

1. 對於文件的 close() 操作會使文件鎖失效；
2. 同理，進程結束后文件鎖失效；
3. flock() 的 LOCK_EX是“勸告鎖”，系統內核不會強制檢查鎖的狀態，需要在代碼中進行文件操作的地方顯式檢查才能生效。
4. 在給文件加鎖之前,一定要保證文件以相應的訪問模式打開,例如：
   要對一個文件加上共享鎖,一定要首先按讀模式打開文件；
   若要給文件加上排他鎖,則首先要按寫模式打開對應文件；
   若想加兩種鎖，則需要按讀寫模式打開.
   

 

四、示例

import fcntl


class Lock(object):
    def __init__(self, file_name):
        self.file_name = file_name
        self.handle = open(file_name, 'w+')

    def lock(self):
        fcntl.flock(self.handle, fcntl.LOCK_EX | fcntl.LOCK_NB)

    def unlock(self):
        fcntl.flock(self.handle, fcntl.LOCK_UN)

    def __del__(self):
        try:
            self.handle.close()
        except:
            pass