1.背景
當多個進程可能會對同樣的數據執行操作時，這些進程需要保證其它進程沒有在操作，以免損壞數據。通常，這樣的進程會使用一個“鎖文件”，也就是建立一個文件來告訴別的進程自己在運行，如果檢測到那個文件存在則認爲有操作同樣數據的進程在工作。這樣的問題是，進程不小心意外死亡了，沒有清理掉那個鎖文件，那麼只能由用戶手動來清理了。
2.關於flock
flock 是對於整個文件的建議性鎖。也就是說，如果一個進程在一個文件（inode）上放了鎖，那麼其它進程是可以知道的。（建議性鎖不強求進程遵守。）最棒的一點是，它的第一個參數是文件描述符，在此文件描述符關閉時，鎖會自動釋放。而當進程終止時，所有的文件描述符均會被關閉。
3. shell中實現flock系統調用的命令是flock，其使用格式有以下兩種（man flock）
flock [-sxon] [-w timeout] lockfile [-c] command...
flock [-sxun] [-w timeout] fd
選項和參數：
-s,--shared：獲取一個共享鎖，在定向爲某文件的FD上設置共享鎖而未釋放鎖的時間內，其他進程試圖在定向爲此文件的FD上設置獨佔鎖的請求失敗，而其他進程試圖在定向爲此文件的FD上設置共享鎖的請求會成功。
-x，-e，--exclusive：獲取一個排它鎖，或者稱爲寫入鎖，爲默認項
-u，--unlock：手動釋放鎖，一般情況不必須，當FD關閉時，系統會自動解鎖，此參數用於腳本命令一部分需要異步執行，一部分可以同步執行的情況。
-n，--nb, --nonblock：非阻塞模式，當獲取鎖失敗時，返回1而不是等待
-w, --wait, --timeout seconds：設置阻塞超時，當超過設置的秒數時，退出阻塞模式，返回1，並繼續執行後面的語句
-o, --close：表示當執行command前關閉設置鎖的FD，以使command的子進程不保持鎖。
-c, --command command：在shell中執行其後的語句
4. shell中實現排它鎖避免腳本重複執行
Linux中的例行性工作排程crontab會定時執行一些腳本，但腳本的執行時間往往無法控制，當腳本執行時間過長時，可能會導致上一次任務的腳本還沒執行完，下一次任務的腳本又開始執行了。這種情況下可能會出現一些併發問題，嚴重時會導致出現髒數據/性能瓶頸的惡性循環。
通過使用flock建立排它鎖可以規避這個問題，如果一個進程對某個加了排他鎖，則其它進程無法加鎖，可以選擇等待超時或馬上返回。測試實例如下：
4.1 創建執行腳本
#cat /scripts/shell/file_lock.sh
#!/bin/bash
# Description: test for file flock
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
echo ""
echo "----------------------------------"
echo "start at `date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S'` ..."
sleep 140s
echo "finished at `date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S'` ..."
4.2 創建定時任務：測試排它鎖
#crontab -e
* * * * * flock -xn /dev/shm/test.lock -c "sh /scripts/shell/file_lock.sh > /root/stdout.log"
每分鐘執行一次該腳本，並將輸出信息寫入到stdout.log
查看輸出日誌如下：
----------------------------------
start at 2014-04-10 10:23:01 ... #獲取鎖
finish at 2014-04-10 10:25:21 ... #釋放鎖
----------------------------------
start at 2014-04-10 10:26:01 ... #10:27:00及10:28:00啓動的定時任務由於無法獲取鎖，以失敗而退出執行，直到10:26:00才獲取到鎖
finish at 2014-04-10 10:28:21 ...
4.3 測試排它鎖，加上等待超時
* * * * * flock -x -w 20 /dev/shm/test.lock -c "sh /scripts/shell/file_lock.sh > /root/stdout.log"
查看日誌輸出信息：
----------------------------------
start at 2014-04-10 10:29:01 ...
finish at 2014-04-10 10:31:21 ...
----------------------------------
start at 2014-04-10 10:31:21 ... #10:31:00啓動的定時任務等待了20秒後，上一個任務釋放了鎖，所以此任務可以馬上拿到鎖，並繼續執行
finish at 2014-04-10 10:33:41 ...