Question

我有一种情况，其中2个不同的进程（我的C ++，其他由JAVA中的其他人完成）是来自某些共享数据文件的编写者和读者。所以我试图通过写一个这样的类来避免竞争条件（编辑：这个代码坏了，它只是一个例子）

class ReadStatus
{
    bool canRead;
public:
    ReadStatus()
    {
        if (filesystem::exists(noReadFileName))
        {
            canRead = false;
            return;
        }
        ofstream noWriteFile;
        noWriteFile.open (noWriteFileName.c_str());
        if ( ! noWriteFile.is_open())
        {
            canRead = false;
            return;
        }
        boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::seconds(1));
        if (filesystem::exists(noReadFileName))
        {
            filesystem::remove(noWriteFileName);
            canRead= false;
            return;
        }
        canRead= true;
    }
    ~ReadStatus()
    {
        if (filesystem::exists(noWriteFileName))
            filesystem::remove(noWriteFileName);
    }
    inline bool OKToRead()
    {
        return canRead;
    }
};

用法：

ReadStatus readStatus; //RAII FTW
    if ( ! readStatus.OKToRead())
        return;

这是针对一个程序ofc，其他将有类似的类。想法是： 1.检查其他程序是否创建了他的“我是所有者文件”，如果它已经中断，则转到2。 2.创建我的“我是所有者”文件，再次检查其他程序是否创建了自己的文件，如果它已删除我的文件并且中断则返回3。 3.做我的阅读，然后删除我的“我是所有者文件”。

请注意，当他们不读或写时很少出现，但问题是我仍然看到竞争条件的可能性很小，因为理论上其他程序可以检查我的锁文件是否存在，看到没有一，然后我创建我的，其他程序创建自己的，但在FS创建他的文件之前我再次检查，它不在那里，然后发生灾难。这就是为什么我添加了一秒延迟，但作为CS书呆子，我发现让代码运行起来令人不安。 Ofc我不希望这里的任何人给我写一个解决方案，但如果有人知道我可以使用的可靠代码的链接，我会很高兴。附：它必须是文件，因为我不是在编写整个项目，而是它是如何安排完成的。

P.P.S。：访问数据文件不是读者，作家，读者，作家....它可以是读者，读者，作家，作家，作家，读者，作家....

P.P.S：其他过程不是用C ++编写的:(因此，提升是不可能的。

Answer 1

On Unices传统的基于纯文件系统的锁定方法是使用mkdir()和rmdir()的专用锁文件，可以通过单个系统调用以原子方式创建和删除。你从不明确地测试锁的存在来避免竞争 - 而是你总是试图接受锁。所以：

lock:
    while mkdir(lockfile) fails
        sleep

unlock:
    rmdir(lockfile)

我相信这甚至适用于NFS（这通常很糟糕）。

但是，您可能还想查看正确的文件锁定，这样可以更好地加载;我在Linux上使用F_SETLK/F_UNLCK fcntl locks（注意这些与flock锁不同，尽管结构的名称）。这允许您正确阻止，直到释放锁定。如果应用程序死亡，这些锁也会自动释放，这通常是一件好事。此外，这些将允许您直接锁定共享文件，而无需单独的锁定文件。这也适用于NFS。

Windows具有非常相似的文件锁定功能，并且它还具有易于使用的全局命名信号量，非常便于进程之间的同步。

Answer 2

就我所见，你无法可靠地将文件用作多个进程的锁。问题是，当您在一个线程中创建文件时，您可能会得到一个中断，并且操作系统会切换到另一个进程，因为I / O需要很长时间。删除锁定文件也是如此。

如果可以，请查看同步机制部分下的Boost.Interprocess。

Answer 3

虽然我一般反对进行API调用，这些API调用可以从构造函数/析构函数抛出（请参阅boost::filesystem::remove上的文档）或者在没有catch块的情况下进行抛出调用，但这并不是你所要求的。< / p>

如果这是用于Windows，您可以查看Overlapped IO库。否则，您是否考虑过使用shared memory between the processes？

编辑：刚看到其他进程是Java。您仍然可以创建一个可以在进程之间共享的命名互斥锁，并使用它来创建围绕文件IO位的锁，这样它们就必须轮流写入。对不起我不懂Java所以我不知道这是否比共享内存更可行。

在多个进程之间使用锁文件作为锁的正确方法

3 个答案: