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文件锁可以是shared(共享锁)或者exclusive(排他锁)。不是所有的平台都以同一种方式实现文件锁,不同的操作系统可能不同,同一操作系统上的不同文件系统也可能不同。有些操作系统只提供协同锁,有些只提供强制锁,有些则都提供。linux锁见《linux文件锁flock》的详细说明。
文件锁是以文件为单位的,不是以通道,也不是线程。所以文件锁不适合同一个多个线程访问的情形。如果一个线程获得了给定文件的排他锁,第二个线程请求打开了一个新的channel,请求获得排他锁,请求会被批准。但如果这两个线程运行在不同的JVM中,第二个线程会阻塞,因为锁往往是根据进程来进行裁决,而不是线程。锁工作于一个文件,而不是单独的文件处理器或是通道。
如果你需要控制多个线程之间的同步,你可能需要实现自己的轻量级的锁,内存映射文件可能是个适合的选择。
publicabstractclassFileChannelextendsAbstractChannelimplementsByteChannel,GatheringByteChannel,ScatteringByteChannel{publicfinalFileLocklock()publicabstractFileLocklock(long position,long size,boolean shared)publicfinalFileLock tryLock()publicabstractFileLock tryLock(long position,long size,boolean shared)}
先看带参数的lock方法,获得给定区域的锁,自position开始,size大小,第三个布尔参数代表是锁是否共享。锁的区域并不受到文件大小的限制,锁可以超过文件的大小,也就是说在一段区域被写入数据之前锁住,是可行的。相反的,如果文件的大小超出了锁的限制,也就将不受到锁的限制。不带参数的lock方法,等效于
fileChannel.lock(0L,Long.MAX_VALUE, false);
如果你的请求是有效的,那么lock方法就会生效,但是要等待前一个锁(如果存在的话)释放。
tryLock方法是lock方法非阻塞的变种,功能和lock相似,但是如果不能立刻获得锁的话,tryLock会返回null。从创建开始,直到调用FileLock的release方法,FileLock对象都是有效的。可以通过isValid方法测试。一个锁是否有效可能会改变,但锁的位置,大小,是否共享,是不变的。
你可以通过isShared判断锁是否为共享锁,如果内在的文件系统操作系统不支持共享,那么这个方法总是会返回false,就算你传递true作为构造函数也一样。FileLock是线程安全的,多个线程可以通过一个FileLock进行操作。尽管FileLock对象和一个Channel相关,但是其实锁是和内在的文件联系的。这有可能造成冲突,也有可能死锁,如果你完成了操作而没有释放锁的话。一个典型的代码如下所示:
FileLocklock= fileChannel.lock();try{<perform read/write/whatever on channel>}catch(IOException e){<handle unexcepted exception>}finally{lock.release();}
下面是一个使用FileLock进行操作的例子
package com.dxz.nettydemo.websocket;import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.FileLock;
import java.util.Date;public class FileLockTest { public static void main(String[] args) {
FileChannel channel = null;
FileLock lock = null;
try {
// 1. 对于一个只读文件通过任意方式加锁时会报NonWritableChannelException异常
// 2. 无参lock()默认为独占锁,不会报NonReadableChannelException异常,因为独占就是为了写
// 3. 有参lock()为共享锁,所谓的共享也只能读共享,写是独占的,共享锁控制的代码只能是读操作,当有写冲突时会报NonWritableChannelException异常
channel = new FileOutputStream(“d:\\temp\\logfile.txt”, true).getChannel();
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(“d:\\temp\\logfile.txt”, “rw”); // 在文件末尾追加内容的处理
raf.seek(raf.length());
channel = raf.getChannel(); // 获得锁方法一:lock(),阻塞的方法,当文件锁不可用时,当前进程会被挂起
//lock = channel.lock();// 无参lock()为独占锁
// lock = channel.lock(0L, Long.MAX_VALUE, true);//有参lock()为共享锁,有写操作会报异常 // 获得锁方法二:trylock(),非阻塞的方法,当文件锁不可用时,tryLock()会得到null值
do {
lock = channel.tryLock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “get lock = ” + lock);
} while (null == lock); // 互斥操作
ByteBuffer sendBuffer = ByteBuffer.wrap((new Date() + ” 写入\n”).getBytes());
channel.write(sendBuffer);
Thread.sleep(5000);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (lock != null) {
try {
lock.release();
lock = null;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} if (channel != null) {
try {
channel.close();
channel = null;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} try {
Thread.sleep(50000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
多启动几个,观察跨进程间的文件锁作用了。
看看获取lock和释放lock的源码:FileChannelImpl.java
http://www.docjar.com/html/api/sun/nio/ch/FileChannelImpl.java.html
public FileLock tryLock(long position, long size, boolean shared)
1008 throws IOException
1009 {
1010 ensureOpen();
1011 if (shared && !readable)
1012 throw new NonReadableChannelException();
1013 if (!shared && !writable)
1014 throw new NonWritableChannelException();
1015 FileLockImpl fli = new FileLockImpl(this, position, size, shared);
1016 FileLockTable flt = fileLockTable();
1017 flt.add(fli);
1018 int result;
1019
1020 int ti = threads.add();
1021 try {
1022 try {
1023 ensureOpen();
1024 result = nd.lock(fd, false, position, size, shared);
1025 } catch (IOException e) {
1026 flt.remove(fli);
1027 throw e;
1028 }
1029 if (result == FileDispatcher.NO_LOCK) {
1030 flt.remove(fli);
1031 return null;
1032 }
1033 if (result == FileDispatcher.RET_EX_LOCK) {
1034 assert shared;
1035 FileLockImpl fli2 = new FileLockImpl(this, position, size,
1036 false);
1037 flt.replace(fli, fli2);
1038 return fli2;
1039 }
1040 return fli;
1041 } finally {
1042 threads.remove(ti);
1043 }
1044 }
1045
1046 void release(FileLockImpl fli) throws IOException {
1047 int ti = threads.add();
1048 try {
1049 ensureOpen();
1050 nd.release(fd, fli.position(), fli.size());
1051 } finally {
1052 threads.remove(ti);
1053 }
1054 assert fileLockTable != null;
1055 fileLockTable.remove(fli);
1056 }