fcntl：文件的加锁与解锁

 

 

当我们在读写文件的时候，如果多个进程同时进行操作的话，那么很容易出现混乱。这时候就需要加锁了，正如操作数据库表的时候需要加锁一样。

而 Python 提供了一个库：fcntl，通过 fcntl.flock 函数即可实现对文件进行加锁和解锁。

注意：这个模块目前不支持 Windows，我们只能在类 Unix 下使用。

fcntl.flock 接收两个参数，第一个参数是文件描述符，第二个参数是 operation。常见的 operation 如下：

• fcntl.LOCK_SH: 共享锁, 所有进程对当前文件都没有写权限, 即使加锁的进程也没有, 但是都具有读权限;
• fcntl.LOCK_EX: 排它锁, 除了加锁进程具有当前文件的读写权限之外, 其它的进程都没有;
• fcntl.LOCK_UN: 对加锁文件进行解锁;
• fcntl.LOCK_MAND: 共享模式强制锁, 可以和 LOCK_READ 或者 LOCK_WRITE 联合起来使用, 从而表示是否允许并发的读操作或者并发的写操作(基本不用);
• fcntl.LOCK_NB: 非阻塞锁, 如果指定此参数, 函数不能获得文件锁就立即返回; 否则, 函数会等待获得文件锁, LOCK_NB 可以同 LOCK_SH、LOCK_EX 进行按位或操作;

例如：如果一个文件设置了排它锁，fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX)，那么当其它进程在请求获取这个锁的时候就会一直阻塞在这里。

但如果是 fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX | fnctl.LOCK_NB)，那么其它进程在获取不到锁的时候就直接返回了。

需要注意的是，在给文件加锁之前,一定要保证文件以相应的访问模式打开。

比如共享锁是让所有进程对文件只有读权限，那么在加共享锁的时候要保证文件以读方式打开；加上排它锁的时候，文件要以可写的形式打开。

下面举例说明，由于 fcntl 不支持 Windows，我就在我阿里云上的 CentOS 上演示了。

这里我们打开一个终端，以可读可写模式打开 1.sh 这个文件，然后加上排它锁。接下来我们再打开一个终端，再次对这个文件进行加锁。

但是问题来了，我们发现阻塞在这里了，因为这个文件已经被加锁了。所以我们回到之前的终端，将锁给释放掉。

再来看看第二个终端。

此时已经不再阻塞了，因为第一个终端把锁解除了。

当然我们说设置了排它锁的话，其它进程在获取不到锁的时候会阻塞，但排它锁如果和 fcntl.LOCK_NB 结合使用的话，在获取不到锁的时候会直接返回。

现在锁已经被第二个终端获取，我们在第一个终端继续尝试获取锁。

# 依旧会阻塞在这里
>>> fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX)
^CTraceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyboardInterrupt

# 如果和 fcntl.LOCK_NB 结合的话, 那么在获取不到锁的时候会立即返回
# 只不过是以报错的形式, 提示: 资源暂时不可用
>>> fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX|fcntl.LOCK_NB)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
BlockingIOError: [Errno 11] Resource temporarily unavailable
>>>