在golang中，可以利用sync套件的api來實作檔案鎖定。文件鎖（flock）是對於整個文件的建議性鎖；也就是說，如果一個進程在一個文件（inode）上放了鎖，其它進程是可以知道的（建議性鎖不強求進程遵守）；文件鎖的呼叫語法「syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)」。
本教學操作環境：windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。
我們使用Go語言開發一些程式的時候，往往出現多個行程同時操作同一份文件的情況，這很容易導致文件中的資料混亂。這時我們就需要採取一些手段來平衡這些衝突，文件鎖（flock）應運而生，下面我們就來介紹一下。
對於flock，最常見的例子就是Nginx，進程運行起來後就會把當前的PID 寫入這個文件，當然如果這個文件已經存在了，也就是前一個進程還沒有退出，那麼Nginx就不會重新啟動，所以flock 還可以用來偵測進程是否存在。
flock 是整個檔案的建議性鎖定。也就是說，如果一個進程在一個檔案（inode）上放了鎖，其它進程是可以知道的（建議性鎖不強求進程遵守）。最棒的一點是，它的第一個參數是檔案描述符，在此檔案描述符關閉時，鎖定會自動釋放。而當進程終止時，所有的檔案描述符都會關閉。所以很多時候就不用考慮類似原子鎖解鎖的事情。
在具體介紹前，先上程式碼
package main
import (
"fmt"
"os"
"sync"
"syscall"
"time"
)
//文件锁
type FileLock struct {
dir string
f *os.File
}
func New(dir string) *FileLock {
return &FileLock{
dir: dir,
}
}
//加锁
func (l *FileLock) Lock() error {
f, err := os.Open(l.dir)
if err != nil {
return err
}
l.f = f
err = syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)
if err != nil {
return fmt.Errorf("cannot flock directory %s - %s", l.dir, err)
}
return nil
}
//释放锁
func (l *FileLock) Unlock() error {
defer l.f.Close()
return syscall.Flock(int(l.f.Fd()), syscall.LOCK_UN)
}
func main() {
test_file_path, _ := os.Getwd()
locked_file := test_file_path
wg := sync.WaitGroup{}
for i := 0; i < 10; i++ {
wg.Add(1)
go func(num int) {
flock := New(locked_file)
err := flock.Lock()
if err != nil {
wg.Done()
fmt.Println(err.Error())
return
}
fmt.Printf("output : %d\n", num)
wg.Done()
}(i)
}
wg.Wait()
time.Sleep(2 * time.Second)
}登入後複製
在Windows 系統下執行上面的程式碼會出現下面的錯誤：
##這是因為Windows 系統不支援pid 鎖，所以我們需要在Linux 或Mac 系統下才能正常執行上面的程式。
上面程式碼中示範了同時啟動 10 個 goroutinue，但在程式運行過程中，只有一個 goroutine 能獲得檔案鎖（flock）。其它的 goroutinue 在獲取不到 flock 後，會拋出異常的訊息。這樣即可達到同一檔案在指定的周期內只允許一個行程存取的效果。
程式碼中檔案鎖的具體呼叫：
syscall.Flock(int(f.Fd()), syscall.LOCK_EX|syscall.LOCK_NB)
登入後複製
我們採用了 syscall.LOCK_EX、syscall.LOCK_NB，這是什麼意思呢？
flock 屬於建議性鎖，不具備強制性。一個進程使用flock 將文件鎖住，另一個進程可以直接操作正在被鎖的文件，修改文件中的數據，原因在於flock 只是用來檢測文件是否被加鎖，針對文件已經被加鎖，另一個進程寫入資料的情況，核心不會阻止這個行程的寫入操作，也就是建議性鎖的核心處理策略。
flock 主要三種操作類型：
- LOCK_SH：共享鎖，多個程序可以使用相同把鎖，常被用作讀取共享鎖；
- LOCK_EX：排他鎖，同時只允許一個行程使用，常被用來當作寫鎖；
##LOCK_UN：釋放鎖。
flock 鎖的釋放非常具有特色，即可呼叫LOCK_UN 參數來釋放檔案鎖，也可以透過關閉fd 的方式來釋放檔案鎖（flock 的第一個參數是fd），表示flock 會隨著進程的關閉而自動釋放掉。
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