PHP文件锁

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、文件锁是什么 ？

        顾名思义，对文件上锁。

        可以通过“进门”的实际情况来理解：

        有多个人要通过一个大门到食堂里吃饭，但食堂只有一个座位。

        食堂管理员A有点偷懒，不想等那么久，于是就告诉大家，中午都可以来食堂吃饭，但是要跑快点才行，只有一个座位，第一个到的人就可以在食堂吃饭，然后就会锁门，其他人看到门锁上了就哪来的回哪去吧，这就是非阻塞型文件锁；

        食堂管理员B不希望让人吃不上饭，也不希望大家坐地上吃饭，所以就通知大家在门外排队，一个人进来吃完后，下一个人才允许进来。所以当第一个人进大门后，管理员B就把大门锁上，等第一个人吃完后，再解锁打开大门让第二个人进来，这就是阻塞型文件锁。

       比喻不是完全正确，但是那么个意思，凑合着理解一下。

二、文件锁有什么作用 ？        

        锁机制之所以存在是因为并发导致的资源竞争，为了确保操作的有效性和完整性，可以通过锁机制将并发状态转换成串行状态。作为锁机制中的一种，PHP的文件锁也是为了应对资源竞争。

        假设一个应用场景，在存在较大并发的情况下，通过fwrite向文件尾部多次有序的写入数据，不加锁的情况下会发生什么？多次有序的写入操作相当于一个事务，我们此时需要保证这个事务的完整性，所以加锁具有一定的必要性。

三、实际使用效果展示

  1. 不使用文件锁

<?php
    // 1. 打开文件
    $lock_file = 'temp.lock';
    $fp = fopen($lock_file, 'a+');
    // 2. 打点
    fwrite($fp, "打点：".date("Y-m-d H:i:s",time())."\n");
    // 3. 延迟1秒
    sleep(1);
    // 4. 关闭文件
    fclose($fp);

  使用ab压力测试器执行文件十次，查看temp.lock：

  2. 使用非阻塞型文件锁

<?php
    // 1. 打开文件
    $p_file = "temp.lock";
    $fp = fopen($p_file, 'a+');
    // 2. 判断是否已存在文件锁，存在（上锁失败）则退出
    if (!flock($fp, LOCK_EX + LOCK_NB)) {
        exit;
    }
    // 3. 上锁
    flock($fp, LOCK_EX + LOCK_NB);
    // 4. 给文件打点
    fwrite($fp, "打点：".date("Y-m-d H:i:s",time())."\n");
    // 5. 延迟1秒
    sleep(1);
    // 6. 解锁文件
    flock($fp, LOCK_UN);
    // 7. 关闭文件
    fclose($fp);

  使用ab压力测试器执行文件十次，查看temp.lock：

  3. 使用阻塞型文件锁

<?php
    // 1. 打开文件
    $lock_file = 'temp.lock';
    $fp = fopen($lock_file, 'a+');
    // 2. 判断是否已经上锁
    if (!flock($fp, LOCK_EX)) {
        unlink($lock_file);
        exit;
    }
    // 3. 打点
    fwrite($fp, "打点：".date("Y-m-d H:i:s",time())."\n");
    // 4. 延迟1秒
    sleep(1);
    // 5. 解开文件锁
    flock($fp,LOCK_UN);
    // 6. 关闭文件
    fclose($fp);

  使用ab压力测试器执行文件十次，查看temp.lock：

四、总结

通过上面三个简单代码示范，可以很清楚看到使用文件锁和不使用文件锁的区别，以及非阻塞型文件锁和阻塞型文件锁的区别：

不使用文件锁时，十个并发访问，同时执行插入，在这种情况下不但不能保持执行序列，还会丢失3条请求；

使用非阻塞型文件锁时，又只能有一条请求能通过，其他请求在并发同时访问到文件已经加锁，只好断开请求；

阻塞型文件锁的结果优势很明显，得到十条数据，并且按照1秒的顺序插入，这也是我们想得到的效果。

所以，在并发量较小的一些场景，可以考虑使用阻塞型文件锁，但是如果只是要得到一条有效数据，其他的都可以忽略的话，那也可以使用非阻塞型文件锁。

注意：文件锁的使用会增加服务器 I/O 的消耗，因此还是尽量少用，访问量较小、并发量小的情况下，可以考虑使用文件锁。如果涉及数据库操作顺序的话，可以使用mysql锁，但如果并发量太大的话，就要考虑缓存锁，利用缓存的时间来进行加锁控制。简单提提，后面有时间再做专门的整理。

不熟悉ab压力测试工具的朋友请参考我这篇文章：ab压力测试工具