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本文内容为 Linux 系统通用，各个语言实现可能稍有不同，但原理相同。

当多个进程或多个程序都想要修同一个文件的时候，如果不加控制，多进程或多程序将可能导致文件更新的丢失。

例如进程 1 和进程 2 都要写入数据到 a.txt 中，进程 1 获取到了文件句柄，进程 2 也获取到了文件句柄，然后进程 1 写入一段数据，进程 2 写入一段数据，进程 1 关闭文件句柄，会将数据 flush 到文件中，进程 2 也关闭文件句柄，也将 flush 到文件中，于是进程 1 的数据被进程 2 保存的数据覆盖了。

所以，多进程修改同一文件的时候，需要协调每个进程：

• 保证文件在同一时间只能被一个进程修改，只有进程 1 修改完成之后，进程 2 才能获得修改权
• 进程 1 获得了修改权，就不允许进程 2 去读取这个文件的数据，因为进程 2 可能读取出来的数据是进程 1 修改前的过期数据

这种协调方式可以通过文件锁来实现。

文件锁分类

文件锁分两种，

• 独占锁 (写锁)
• 共享锁 (读锁)。

当进程想要修改文件的时候，申请独占锁 (写锁)，当进程想要读取文件数据的时候，申请共享锁 (读锁)。

独占锁和独占锁、独占锁和共享锁都是互斥的。

只要进程 1 持有了独占锁，进程 2 想要申请独占锁或共享锁都将失败 (阻塞)，也就保证了这一时刻只有进程 1 能修改文件，只有当进程 1 释放了独占锁，进程 2 才能继续申请到独占锁或共享锁。

但是共享锁和共享锁是可以共存的，这代表的是两个进程都只是要去读取数据，并不互相冲突。

文件锁：flock 和 lockf

Linux 上的文件锁类型主要有两种：flock 和 lockf。后者是 fcntl 系统调用的一个封装。它们之间有些区别：

• flock 来自 BSD，而 fcntl 或 lockf 来自 POSIX，所以 lockf 或 fcntl 实现的锁也称为 POSIX 锁
• flock 只能对整个文件加锁，而 fcntl 或 lockf 可以对文件中的部分加锁，即粒度更细的记录锁
• flock 的锁是劝告锁，lockf 或 fcntl 可以实现强制锁。所谓劝告锁，是指只有多进程双方都遵纪守法地使用 flock 锁才有意义，某进程使用 flock，但另一进程不使用 flock，则 flock 锁对另一进程完全无限制
• flock 锁是附加在 (关联在) 文件描述符上的 (见下文更深入的描述)，而 lockf 是关联在文件实体上的。本文后面将详细分析 flock 锁在文件描述符上的现象

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Author: Frytea
Title: Linux 下的文件锁
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