文件锁 - PHP 读文件怎么实现加锁

Question

有大量文件需要处理。
用一个php进程去操作会很慢。

如何在一个进程读某一个文件的时候，把文件锁上。
不让其他进程可以再读而直接跳过，继续读其他的？

把正在读得文件rename，读完之后再rename回来，效率挺低的。如果实在没有更好的方法，就只能用这个了。
flock，测试了一下，貌似不太好用，试了一下，没实现文件的非阻塞读锁。
给不同进程分配不同的文件，不好实现。
也没数据库。就算有。用数据库做锁，貌似比rename更低效。

请问有什么更好的方式可以给文件加 读锁。因为，只需要读文件。

Answer 1

你的问题是:
1. 很多文件,想多进程处理,以提高效率,缩短总处理时间
2. 这些进程只需要读文件,不需要写
3. 对每个文件,只要有一个进程处理过它就可以了,没有多个进程都必须处理它的需求

你的需求其实是分治,将文件分为多个组(不一定要在文件系统上新建目录),然后分而治之,这种情况不需要用锁.

锁不是用于这种场景的,锁用于下面这种场景:

1. 文件file.txt里面记录了user1的销售额和user2的销售额,user1+user2的销售总额
2. 进程php1负责写入user1的数据,进程php2负责写入user2的数据,两个进程各读出销售总额显示给user1,user2
3. user1和user2同时要求写入,真的是同时,不是前后差个几秒什么的

建议你这样解决:
1. 启动多个PHP进程(nohup php your_script.php your_dir &)
2. 每个PHP进程赋予一个序号(假设4个进程,那就0,1,2,3),可以通过对进程自身的pid模运算取余数得到,也可以在启动进程的时候通过命令行传入,随你了
3. 每个进程在处理文件前先对文件名做crc32()运算,模一下进程总数: crc32(file_name) % 4, 取模结果与此进程的序号相等就读取内容并处理,不相等就跳过

最后:小编帮我排个版吧...

Answer 2

1. 如@felix021 所说，flock($res, LOCK_EX|LOCK_NB) 是有效的，请好好看文档……
2. @卖掉内裤去上网 所说，memcached 虽然是纯内存操作，但毕竟有网络或unix domain socket开销，为了一个文件锁去启动一个Memcached未免太浪费。Linux中可以使用共享内存来做锁，请参考php手册中 shm_has_var / shm_put_var 。
3. 如你自己说的，每进程分配一个专有文件也是可以的，并不是很麻烦，如果所有工作进程都有一个主进程fork出来就更方便了，最简单最dirty的办法是，把文件名放在主进程数组里，每次fork之前，就pop出来一个文件名……
4. 用文件rename的方法跟@卖掉内裤去上网 说的依靠判断一个lock文件存在与否的办法开销差不多，如果你的文件数不是很多，锁抢占不频繁，可以这么做……

除了文件锁以外，其他自行实现的锁在有锁进程意外退出时，都需要自行实现解锁机制。所以，还是推荐用文件锁，会由系统来自动释放……

关于flock的演示

function do_flock(){
    ob_implicit_flush(true); //关闭PHP输出缓冲
    $file = __FILE__;
    $f = fopen($file, 'r');
    $count = 0;
    while(1){
      $locked = flock($f, LOCK_NB | LOCK_EX);
      if($locked) {
        echo "GOT LOCK\n";
        sleep(10);
        flock($f, LOCK_UN);
        echo "RELEASE LOCK\n";
        break;
      } else {
        echo 'LOCKED BY OTHER, WAIT:' . ($count ++) . "\n";
        sleep(1);
      }   
    }   
}

测试方法：

time curl --no-buffer "http://localhost/flock"
//在10秒钟之内另外一个terminal里再执行相同命令

Terminal 1 输出：

GOT LOCK
RELEASE LOCK

real	0m10.023s
user	0m0.008s
sys	0m0.008s

Terminal 2 输出：

LOCKED BY OTHER, WAIT:0
LOCKED BY OTHER, WAIT:1
LOCKED BY OTHER, WAIT:2
LOCKED BY OTHER, WAIT:3
LOCKED BY OTHER, WAIT:4
LOCKED BY OTHER, WAIT:5
LOCKED BY OTHER, WAIT:6
LOCKED BY OTHER, WAIT:7
LOCKED BY OTHER, WAIT:8
GOT LOCK
RELEASE LOCK

real	0m19.025s
user	0m0.008s
sys	0m0.008s

Ubuntu 12.04 测试通过，没有Mac没法测，但应该没啥问题，毕竟是同根同源的，PHP源码里也只是对Win有特殊实现……

注意，以下情况会影响输出效果

1. 浏览器有渲染缓冲，webkit核心的浏览器大概需要额外输出4k字节的空白才会开始渲染输出
2. 如果用FastCGI方式部署的PHP，Web服务器可能会有输出缓冲，我用的Cherokee大概也是4k左右的缓冲

针对这些缓冲，可以在每次echo时，把内容用str_pad补齐4096字节

Answer 3

1. 为什么你会觉得rename效率低呢？如果一个目录下的文件不是相当多的话，这个应该不低。

2. 你肯定没有好好看flock的文档.

如果不希望 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）。

Answer 4

用memcached实现吧。

比如读取文件 $filename = "t.txt";

if(!$memcached->get($filename)){
   //文件锁不存在，那么执行文件读取功能
   //首先再将文件锁住，
   $memcaced->save($filename,'1');
   $fs = fopen($filename,'r+');
   
   fclose($fs);
   //读取完毕释放文件锁
   $memcaced->delete($filename);
}else{
   // 文件锁已经存在，跳过
   
}

以上是 memcaced 纯内存操作，速度会很快，根本不要考虑到性能的问题，当然还有一种方法，采用真正的文件锁，即添加一个新文件的方法控制，文件争用，但是此方法将加大IO的开销。

Answer 5

flock，测试了一下，貌似不太好用，试了一下，没实现文件的非阻塞读锁。

我记得好像有啊

http://php.net/manual/zh/function.flo...

LOCK_SH 就是读取锁，加锁后，其他程序可以读取，但不能写入
LOCK_EX 就是写入锁，加锁后，其他程序不能读也不能写
LOCK_NB(Windows不支持) 就是非阻塞模式，得不到锁立刻返回

我觉得这三个参数组合起来完全可以实现楼主的需求.

Answer 6

最简单解决办法，一共俩文件，一个write，一个read。reader完了等writer close了就对调文件名。