在Windows

Question

关于如何确保代表特定状态的文件以一致的方式编写的official microsoft recommendation是将其写入临时文件并ReplaceFile。

但是，如果我们假设更高级别的任务 - 对文件中所表示的状态的更改 - 它会变得更有问题。

要更改文件中的状态，您需要从文件中读取状态，进行更改并将其写回。虽然ReplaceFile函数可能会考虑“写入”部分，但自从我们阅读之后文件可能已被更改的事实并非如此。

换句话说，我们可能需要在ReplaceFile调用之前检查文件是否仍然相同且未更新。如果我们在这里谈论文本编辑器 - 在调用之前进行修改时间检查就足够了。但如果我们想要更强大的东西 - 我们应该承认 修改时间检查后但在通话之前文件更改的可能性。

天真的方法是实现一个 CompareAndReplaceFile 调用，它将锁定原始文件，检查它是否是同一个文件，然后复制ReplaceFile所做的事情。这不仅仅是一个有点hacky的解决方案（系统功能的复制粘贴逻辑不是一个好的做法），但它也意味着更长的锁定时间。

例如，在Linux上，使用fcntl(2)（ FD_SETLEASE ）文件租赁可以实现同样的效果，一旦其他人打开文件就有可能中止您的操作用于写入rename(2)之前，这是原子的并且不打开文件，所以你可以通过它保持租约。

除了上面讨论的hacky解决方案之外，还有办法在Windows上实现事务性文件更改吗？

Answer 1

使用CreateFile打开文件时，设置共享模式。如果您没有指定FILE_SHARE_WRITE，则在关闭句柄之前，没有人可以打开文件进行写访问（如果文件已经打开以进行写访问，则您的尝试会因共享冲突而失败）。

由于ReplaceFile使用GENERIC_READ, DELETE, and SYNCHRONIZE标记和FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE | FILE_SHARE_DELETE共享模式执行操作，您可以使用FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_DELETE的共享模式打开您的写入句柄，并保持打开状态直到在致电ReplaceFile之后，从而排除了竞争条件。

如果您将内容保留在内存中（文本编辑器案例），那么在保存时您将：

• 使用GENERIC_WRITE和共享模式FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_DELETE重新打开文件（如果原始句柄包含FILE_SHARE_WRITE，未包含GENERIC_WRITE，或者在阅读后已关闭进入工作缓冲区）
• 执行修改时间检查。
• 将更改写入新的临时文件。
• 致电ReplaceFile
• 关闭替换文件的句柄。

如果第一步因共享违规而失败，或第二步显示另一项更改，则您需要阅读更改的内容，进行三向合并，然后开始此过程。

Answer 2

通常在替换/更新文件之前首先锁定文件（WinF上的LockFile或POSIX OS-es的flock）。您可以获得共享（只读）锁，或独占（读/写）锁，或两者兼而有（首先获取共享锁以进行读取，并且只有在准备替换/覆盖文件时才进行独占锁）。

如果所有者进程因任何原因未释放锁，您甚至可以检查文件的修改时间戳并覆盖/忽略锁。