并发锁(二):共享锁和独占锁

在上篇的文章中,我们了解了为什么需要锁,以及锁的应用场景。

那么,该怎么用锁来进行并发业务逻辑呢?


在php中,已经提供了关于锁的函数 flock


flock(file,lock,block)


参数描述
file必需。规定要锁定或释放的已打开的文件。
lock必需。规定要使用哪种锁定类型。

可能的值:

  • LOCK_SH - 共享锁定(读取的程序)。允许其他进程访问该文件。

  • LOCK_EX - 独占锁定(写入的程序)。防止其他进程访问该文件。

  • LOCK_UN - 释放一个共享锁定或独占锁定

  • LOCK_NB - 锁定的情况下避免阻塞其他进程。

block可选。若设置为 1,则当进行锁定时阻塞其他进程。


首先,我们要分清楚,锁有2种,共享锁,以及独占锁


共享锁

共享锁用于某个文件不会被写,或者不会被更新(也就是只读)的情况,加了共享锁的文件,只能再加共享锁,而不能加独占锁


例如:

$file = fopen('1.txt','r');

if (flock($file,LOCK_SH)){
    //读取一次文件的数据
    $data = fread($file,1);
    var_dump($data);

    echo "加锁成功\n";
    //阻塞一次,方便运行另一个测试文件
    fread(STDIN,1);

    //文件指针重置
    fseek($file,0);
    //继续获取
    $data = fread($file,1);
    var_dump($data);
}

运行2次该代码,正常上锁并正常读取数据:

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同样,如果在上了共享锁的情况,增加独占锁,则该进程会阻塞,直到共享锁释放:

<?php

$file = fopen('1.txt','r');

if (flock($file,LOCK_EX)){
    $data = fread($file,1);
    var_dump($data);

    echo "加锁成功";

    fread(STDIN,1);
}


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需要所有的共享锁文件释放,才可加锁成功:

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同理,如果是先加了独占锁,则共享锁会被阻塞,不做详细说明


注意事项

共享锁加上之后,虽然不能再加上独占锁进行独占写入,但是还是会被未加锁的进程影响,所以注意,当你确定某个文件是只读,或者说读取的时候不被写入影响时,关于操作这个文件的代码,都需要增加锁,不管是独占锁还是共享锁,否则数据还是会出现问题

例如:

当加好共享锁之后,运行这段代码:

<?php

$file = fopen('1.txt','r+');

fwrite($file,2,1);

数据将会出现变动:


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独占锁

独占锁用于数据可能会被修改的文件,当一个进程加上独占锁之后,其他进程将不能增加独占锁和共享锁(将会阻塞)

测试代码:

<?php

$file = fopen('1.txt','r+');

if (flock($file,LOCK_EX)){
    echo "加锁成功\n";

    //读取一次文件的数据
    $data = fread($file,11);
    var_dump($data);

    //读取一次文件的数据
    $time = time();
    //文件指针重置
    fseek($file,0,SEEK_SET );
    $data = fwrite($file,$time,strlen($time));
    //阻塞一次,方便运行另一个测试文件
    fread(STDIN,11);
    //文件指针重置
    fseek($file,0,SEEK_SET );
    //继续获取
    $data = fread($file,11);
    var_dump($data);
}

当进程1运行该代码时,进程2将会阻塞,无法加锁:

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同样,共享锁也会出现一样的情况(不做测试)


注意事项

独占锁加上之后,虽然其他进程无法加共享锁以及独占锁,但是可以直接写入文件,同样会造成数据污染,所以注意,当你确定某个文件确定需要加锁时,关于操作这个文件的代码,都需要增加锁,不管是独占锁还是共享锁,否则数据还是会出现问题

<?php

$file = fopen('1.txt','r+');
$result = fwrite($file,'65555555');
var_dump($result);
var_dump(fread($file,11));


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其他

非阻塞

通过在flock函数中的参数中增加LOCK_NB,可以避免阻塞,当不能加锁时会直接返回失败:

<?php

$file = fopen('1.txt','r+');

if (flock($file,LOCK_EX|LOCK_NB)){
    echo "加锁成功\n";
}else{
    echo "加锁失败";
}

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并发解决

还记得第一篇并发锁的文章吗?通过这个方式,就可以实现同一个文件在同一时间自有一个进程访问了


并发锁系列文章

并发锁(一):为什么要加锁

并发锁(二) 文件中的共享锁和独占锁

并发锁 (三):myisam表锁

并发锁 (四):innodb 事务



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