package filetest; import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException; 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; /** * FileLocke是文件锁,进程锁,控制不同程序(JVM)对同一文件的并发访问 * FileLock是java 1.4 版本后出现的一个类,它可以通过对一个可写文件(w)加锁, * 保证同时只有一个进程可以拿到文件的锁,这个进程从而可以对文件做访问; * 而其它拿不到锁的进程要么选择被挂起等待,要么选择去做一些其它的事情, * 这样的机制保证了众进程可以顺序访问该文件。 * 也可以看出,能够利用文件锁的这种性质,在一些场景下,虽然我们不需要操作某个文件, * 但也可以通过 FileLock 来进行并发控制,保证进程的顺序执行,避免数据错误。 * ---用于进程间并发 * Locks are associated with files, not channels. Use locks to coordinate * with external processes, not between threads in the same JVM. * ---概念 * 共享锁:共享读操作,但只能一个写 * 排它锁:只有一个读或一个写 * API中说:文件锁是独占或者共享的,共享锁防止其他正在运行的程序获得重复的独占锁,但是允许他们获得 * 重复的共享锁,独占锁防止其他程序获得任何类型的锁。一旦锁释放,它就对其他程序可能要获得的锁没有了后续影响. * ---FileLock FileChannel.lock(long position, long size, boolean shared),文件锁 * shared的含义:是否使用共享锁,一些不支持共享锁的操作系统,将自动将共享锁改成排它锁. * 可以通过调用isShared()方法来检测获得的是什么类型的锁 * ---lock()和tryLock()的区别 * lock()阻塞的方法,锁定范围可以随着文件的增大而增加 * tryLock()非阻塞,当未获得锁时,返回null. * ---FileLock的生命周期 * 在调用FileLock.release(),或者Channel.close(),或者JVM关闭 * ---FileLock是线程安全的 * ---boolean java.nio.channels.FileLock.overlaps(long position, long size) * true表示当前锁在区域内,false表示当前锁的区域与参数区域不重叠 * 注意事项: 1.同一进程内,在文件锁没有被释放之前,不可以再次获取。 即在release()方法调用前,只能lock()或者tryLock()一次。 2.文件锁的效果是与操作系统相关的。一些系统中文件锁是强制性的(mandatory), 就当Java的某进程获得文件锁后,操作系统将保证其它进程无法对文件做操作了。 而另一些操作系统的文件锁是询问式的(advisory),意思是说要想拥有进程互斥的效果, 其它的进程也必须也按照API所规定的那样来申请或者检测文件锁,不然,将起不到进程互斥的功能。 所以,文档里建议将所有系统都当做是询问式系统来处理,这样程序更加安全也更容易移植。 *如何避免死锁 在读写关键数据时加锁,操作完成后解锁; 一次性申请所有需要的资源,并且在申请不成功的情况下放弃已申请到的资源; * */ public class FileLockTest implements Runnable{ /** * 如代码所示,需要进行互斥的进程只要将自己的代码替换掉//互斥操作即可, * 每个进程在运行实际逻辑功能代码之前,会尝试获取锁文件锁, * 得到文件锁的进程可以继续执行后续的代码,而没有获得锁文件的进程将被操作系统挂起(suspend), * 等到其它进程将文件锁释放后再重新开始尝试获取文件锁。 * 这样子,进程就可以通过FileLock来实现间的互斥运行。 * @param args */ public static void main(String[] args){ // 生成10个线程同时操作test.txt文件 for (int i = 0; i < 10; i++){ FileLockTest fileLockTest = new FileLockTest(); new Thread(fileLockTest).run(); } } @Override public void run() { writeToFile(); } public void writeToFile(){ FileChannel channel = null; FileLock lock = null; File file = null; try { // 对于一个只读文件通过任意方式加锁时会报NonWritableChannelException异常 // 同样对写通道通过有参lock()方式加锁时也会报NonReadableChannelException异常 // 无参lock()默认为独占锁,不会报NonReadableChannelException异常,因为独占就是为了写 // 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 // channel = new FileOutputStream("logfile.txt",true).getChannel(); file = new File("D:\Documents\Downloads\test.txt"); if (!file.exists()){ //file.mkdirs(); file.createNewFile(); } RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file,"rw"); raf.seek(raf.length());//raf在文件末尾追加内容的处理 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(0L, Long.MAX_VALUE, true);//共享锁,有写操作会报异常 lock = channel.lock();//独占锁 // 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(); // } while(null == lock); // 互斥操作 ByteBuffer sendBuffer=ByteBuffer.wrap((new Date()+" 写入 ").getBytes()); channel.write(sendBuffer); Thread.sleep(1000); } 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(); } } /*if (file != null && file.exists()){ // 删除本地磁盘文件 file.delete(); }*/ } } } /** * 运行本程序,程序会在文件锁的控制下对test.txt进行互斥操作 test.txt内容: Sun Feb 15 13:53:25 CST 2015 写入 Sun Feb 15 13:53:26 CST 2015 写入 Sun Feb 15 13:53:27 CST 2015 写入 Sun Feb 15 13:53:28 CST 2015 写入 Sun Feb 15 13:53:29 CST 2015 写入 Sun Feb 15 13:53:30 CST 2015 写入 Sun Feb 15 13:53:31 CST 2015 写入 Sun Feb 15 13:53:32 CST 2015 写入 当采用第二种方法时,若还未获得文件锁就对文件进行操作,则会报以下异常: Exception in thread "main" java.io.IOException: 另一个程序已锁定文件的一部分,进程无法访问。 at sun.nio.ch.FileDispatcher.write0(Native Method) at sun.nio.ch.FileDispatcher.write(Unknown Source) at sun.nio.ch.IOUtil.writeFromNativeBuffer(Unknown Source) at sun.nio.ch.IOUtil.write(Unknown Source) at sun.nio.ch.FileChannelImpl.write(Unknown Source) at FileLockTest.main(FileLockTest.java:19) */