专栏中心

EEPW首页 > 专栏 > PHP开发之文件锁 互斥锁 读写锁详解剖析

PHP开发之文件锁 互斥锁 读写锁详解剖析

发布人:扣丁学堂 时间:2020-07-17 来源:工程师 发布文章

今天扣丁学堂给大家主要介绍了PHP开发程序中的文件锁、互斥锁、读写锁使用技巧解析,其中重点讲解了sync模块和pthreads模块中的使用实例,需要的朋友可以参考下,下面我们一起来看一下吧。  

10.png

文件锁  

全名叫advisoryfilelock,书中有提及。这类锁比较常见,例如mysql,php-fpm启动之后都会有一个pid文件记录了进程id,这个文件就是文件锁。  

这个锁可以防止重复运行一个进程,例如在使用crontab时,限定每一分钟执行一个任务,但这个进程运行时间可能超过一分钟,如果不用进程锁解决冲突的话两个进程一起执行就会有问题。  

使用PID文件锁还有一个好处,方便进程向自己发停止或者重启信号。例如重启php-fpm的命令为  

kill-USR2`cat/usr/local/php/var/run/php-fpm.pid`  

发送USR2信号给pid文件记录的进程,信号属于进程通信,会另开一个篇幅。  

php的接口为flock,文档比较详细。先看一下定义,boolflock(resource$handle,int$operation[,int&$wouldblock]).  

$handle是文件系统指针,是典型地由fopen()创建的resource(资源)。这就意味着使用flock必须打开一个文件。  

$operation是操作类型。  

&$wouldblock如果锁是阻塞的,那么这个变量会设为1.  

需要注意的是,这个函数默认是阻塞的,如果想非阻塞可以在operation加一个bitmaskLOCK_NB.接下来测试一下。  

$pid_file="/tmp/process.pid";  

$pid=posix_getpid();  

$fp=fopen($pid_file,'w+');  

if(flock($fp,LOCK_EX|LOCK_NB)){  

echo"gotthelock\n";  

ftruncate($fp,0);//truncatefile  

fwrite($fp,$pid);  

fflush($fp);//flushoutputbeforereleasingthelock  

sleep(300);//longrunningprocess  

flock($fp,LOCK_UN);//释放锁定  

}else{  

echo"Cannotgetpidlock.Theprocessisalreadyup\n";  

}  

fclose($fp);  

保存为process.php,运行phpprocess.php&,此时再次运行phpprocess.php,就可以看到错误提示。flock也有共享锁,LOCK_SH.  

互斥锁和读写锁  

sync模块中的Mutex:  

Mutex是一个组合词,mutualexclusion。用pecl安装一下sync模块,peclinstallsync。文档中的SyncMutex只有两个方法,lock和unlock,我们就直接上代码测试吧。没有用IDE写,所以cs异常丑陋,请无视。  

$mutex=newSyncMutex("UniqueName");  

for($i=0;$i<2;$i++){  

$pid=pcntl_fork();  

if($pid<0){  

die("forkfailed");  

}elseif($pid>0){  

echo"parentprocess\n";  

}else{  

echo"childprocess{$i}isborn.\n";  

obtainLock($mutex,$i);  

}  

}  

while(pcntl_waitpid(0,$status)!=-1){  

$status=pcntl_wexitstatus($status);  

echo"Child$statuscompleted\n";  

}  

functionobtainLock($mutex,$i){  

echo"process{$i}isgettingthemutex\n";  

$res=$mutex->lock(200);  

sleep(1);  

if(!$res){  

echo"process{$i}unabletolockmutex.\n";  

}else{  

echo"process{$i}successfullygotthemutex\n";  

$mutex->unlock();  

}  

exit();  

}  

保存为mutex.php,runphpmutex.php,outputis  

parentprocess  

parentprocess  

childprocess1isborn.  

process1isgettingthemutex  

childprocess0isborn.  

process0isgettingthemutex  

process1successfullygotthemutex  

Child0completed  

process0unabletolockmutex.  

Child0completed  

这里子进程0和1不一定谁在前面。但是总有一个得不到锁。这里SyncMutex::lock(int$millisecond)的参数是millisecond,代表阻塞的时长,-1为无限阻塞。  

sync模块中的读写锁:  

SyncReaderWriter的方法类似,readlock,readunlock,writelock,writeunlock,成对出现即可,没有写测试代码,应该和Mutex的代码一致,把锁替换一下就可以。  

sync模块中的Event:  

感觉和golang中的Cond比较像,wait()阻塞,fire()唤醒Event阻塞的一个进程。有一篇好文介绍了Cond,可以看出Cond就是锁的一种固定用法。SyncEvent也一样。  

php文档中的例子显示,fire()方法貌似可以用在web应用中。  

上测试代码  

for($i=0;$i<3;$i++){  

$pid=pcntl_fork();  

if($pid<0){  

die("forkfailed");  

}elseif($pid>0){  

//echo"parentprocess\n";  

}else{  

echo"childprocess{$i}isborn.\n";  

switch($i){  

case0:  

wait();  

break;  

case1:  

wait();  

break;  

case2:  

sleep(1);  

fire();  

break;  

}  

}  

}  

while(pcntl_waitpid(0,$status)!=-1){  

$status=pcntl_wexitstatus($status);  

echo"Child$statuscompleted\n";  

}  

functionwait(){  

$event=newSyncEvent("UniqueName");  

echo"beforewaiting.\n";  

$event->wait();  

echo"afterwaiting.\n";  

exit();  

}  

functionfire(){  

$event=newSyncEvent("UniqueName");  

$event->fire();  

exit();  

}  

这里故意少写一个fire(),所以程序会阻塞,证明了fire()一次只唤醒一个进程。  

pthreads模块  

锁定和解锁互斥量:  

函数:  

pthread_mutex_lock(mutex)  

pthread_mutex_trylock(mutex)  

pthread_mutex_unlock(mutex)  

用法:  

线程用pthread_mutex_lock()函数去锁定指定的mutex变量,若该mutex已经被另外一个线程锁定了,该调用将会阻塞线程直到mutex被解锁。  

pthread_mutex_trylock()willattempttolockamutex.However,ifthemutexisalreadylocked,theroutinewillreturnimmediatelywitha"busy"errorcode.Thisroutinemaybeusefulinpthread_mutex_trylock().  

尝试着去锁定一个互斥量,然而,若互斥量已被锁定,程序会立刻返回并返回一个忙错误值。该函数在优先级改变情况下阻止死锁是非常有用的。线程可以用pthread_mutex_unlock()解锁自己占用的互斥量。在一个线程完成对保护数据的使用,而其它线程要获得互斥量在保护数据上工作时,可以调用该函数。若有一下情形则会发生错误:  

互斥量已经被解锁  

互斥量被另一个线程占用  

互斥量并没有多么“神奇”的,实际上,它们就是参与的线程的“君子约定”。写代码时要确信正确地锁定,解锁互斥量。  

Q:有多个线程等待同一个锁定的互斥量,当互斥量被解锁后,那个线程会第一个锁定互斥量?  

A:除非线程使用了优先级调度机制,否则,线程会被系统调度器去分配,那个线程会第一个锁定互斥量是随机的。  

#include  

#include  

#include  

#include  

typedefstructct_sum  

{  

intsum;  

pthread_mutex_tlock;  

}ct_sum;  

void*add1(void*cnt)  

{  

pthread_mutex_lock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

for(inti=0;i<50;i++)  

{  

(*(ct_sum*)cnt).sum+=i;  

}  

pthread_mutex_unlock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

pthread_exit(NULL);  

return0;  

}  

void*add2(void*cnt)  

{  

pthread_mutex_lock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

for(inti=50;i<101;i++)  

{  

(*(ct_sum*)cnt).sum+=i;  

}  

pthread_mutex_unlock(&(((ct_sum*)cnt)->lock));  

pthread_exit(NULL);  

return0;  

}  

intmain(void)  

{  

pthread_tptid1,ptid2;  

ct_sumcnt;  

pthread_mutex_init(&(cnt.lock),NULL);  

cnt.sum=0;  

pthread_create(&ptid1,NULL,add1,&cnt);  

pthread_create(&ptid2,NULL,add2,&cnt);  

pthread_join(ptid1,NULL);  

pthread_join(ptid2,NULL);  

printf("sum%d\n",cnt.sum);  

pthread_mutex_destroy(&(cnt.lock));  

return0;  

}  

信号量  

sync模块中的信号量:  

SyncSemaphore文档中显示,它和Mutex的不同之处,在于Semaphore一次可以被多个进程(或线程)得到,而Mutex一次只能被一个得到。所以在SyncSemaphore的构造函数中,有一个参数指定信号量可以被多少进程得到。  

publicSyncSemaphore::__construct([string$name[,integer$initialval[,bool$autounlock]]])就是这个$initialval(initialvalue)  

$lock=newSyncSemaphore("UniqueName",2);  

for($i=0;$i<2;$i++){  

$pid=pcntl_fork();  

if($pid<0){  

die("forkfailed");  

}elseif($pid>0){  

echo"parentprocess\n";  

}else{  

echo"childprocess{$i}isborn.\n";  

obtainLock($lock,$i);  

}  

}  

while(pcntl_waitpid(0,$status)!=-1){  

$status=pcntl_wexitstatus($status);  

echo"Child$statuscompleted\n";  

}  

functionobtainLock($lock,$i){  

echo"process{$i}isgettingthelock\n";  

$res=$lock->lock(200);  

sleep(1);  

if(!$res){  

echo"process{$i}unabletolocklock.\n";  

}else{  

echo"process{$i}successfullygotthelock\n";  

$lock->unlock();  

}  

exit();  

}  

这时候两个进程都能得到锁。  

sysvsem模块中的信号量  

sem_get创建信号量  

sem_remove删除信号量(一般不用)  

sem_acquire请求得到信号量  

sem_release释放信号量。和sem_acquire成对使用。  

$key=ftok('/tmp','c');  

$sem=sem_get($key);  

for($i=0;$i<2;$i++){  

$pid=pcntl_fork();  

if($pid<0){  

die("forkfailed");  

}elseif($pid>0){  

//echo"parentprocess\n";  

}else{  

echo"childprocess{$i}isborn.\n";  

obtainLock($sem,$i);  

}  

}  

while(pcntl_waitpid(0,$status)!=-1){  

$status=pcntl_wexitstatus($status);  

echo"Child$statuscompleted\n";  

}  

sem_remove($sem);//finallyremovethesem  

functionobtainLock($sem,$i){  

echo"process{$i}isgettingthesem\n";  

$res=sem_acquire($sem,true);  

sleep(1);  

if(!$res){  

echo"process{$i}unabletogetsem.\n";  

}else{  

echo"process{$i}successfullygotthesem\n";  

sem_release($sem);  

}  

exit();  

}  

这里有一个问题,sem_acquire()第二个参数$nowait默认为false,阻塞。我设为了true,如果得到锁失败,那么后面的sem_release会报警告PHPWarning:sem_release():SysVsemaphore4(key0x63000081)isnotcurrentlyacquiredin/home/jason/sysvsem.phponline33,所以这里的release操作必须放在得到锁的情况下执行,前面的几个例子中没有这个问题,没得到锁执行release也不会报错。当然最好还是成对出现,确保得到锁的情况下再release。  

此外,ftok这个方法的参数有必要说明下,第一个必须是existing,accessable的文件,一般使用项目中的文件,第二个是单字符字符串。返回一个int。  

输出为  

parentprocess  

parentprocess  

childprocess1isborn.  

process1isgettingthemutex  

childprocess0isborn.  

process0isgettingthemutex  

process1successfullygotthemutex  

Child0completed  

process0unabletolockmutex.  

Child0completed  

以上就是扣丁学堂PHP视频教程中关于文件锁、互斥锁、读写锁的详解,最后想要学习PHP开发技术的小伙伴不要犹豫了,扣丁学堂是PHP培训技术的最佳选择,想要PHP视频教程的小伙伴现在就联系我们的咨询老师领取吧,机会总是留给有准备的人的!扣丁学堂PHP技术交流群:374332265。

专栏文章内容及配图由作者撰写发布,仅供工程师学习之用,如有侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 联系我们

关键词:

相关推荐

意法半导体荣膺2025年全球杰出雇主认证

Dolphin半导体任命两位关键董事会成员以强化公司管理

ZL9101M数字电源模块简介

视频 2011-10-17

Intersil Zilker Labs电源导航软件

视频 2011-10-17

DigiKey与TraceParts合作,增加了可下载CAD模型产品的选择

EDA/PCB 2025-02-06

思特威推出5MP车规级CMOS图像传感器SC530AT

DELO推出用于快速光固化的新款小型面光源灯

EDA/PCB 2025-02-06

芯科科技的BG22L和BG24L“精简版”SoC带来应用优化的超低功耗蓝牙连接

聚积科技驱动前进|达芬奇系列旗舰LED驱动芯片纵横ISE 2025

贸泽电子2024年新增逾60家供应商

Intersil ZL9101 数字电源模块 - 热设计

设计功率器件中的散热考虑

视频 2011-10-17

TE Connectivity连续第八年入选《财富》杂志“全球最受赞赏公司”榜单

ZL9101M数字功率模块节省电路板空间、降低物料成本

Vishay最新推出可满足严苛要求的高精度60mm感应式位置传感器

更多 培训课堂
更多 焦点
更多 视频

技术专区