淺談PHP利用文件鎖處理高併發

在解決高併發的情景下，我們除了使用Redis緩存來實現外，利用文件鎖也是一種常常使用的方法，下面介紹PHP是如何使用flock()函數對文件進行加鎖，從而解決高併發的情況。

1.flock函數的介紹
flock有三個參數分別是：(file,lock,block)
　　file：已經打開的文件
　　lock：鎖的類型
　　　　LOCK_SH：共享鎖（讀鎖）
　　　　LOCK_EX：獨佔鎖定（排它鎖，寫鎖）
　　　　LOCK_UN：解鎖
　　　　LOCK_NB：如果希望在文件鎖定時阻塞進程，那麼需要加上該參數
　　block：設置爲true的時候，鎖定文件時，會阻止其他進程
　　
2.使用例子

例1：a使用獨佔鎖寫文件，b讀取文件，阻塞

a.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
$fp = fopen($file, 'w');  
if(flock($fp, LOCK_EX)){            // 取得獨佔鎖  
    fwrite($fp, "Hello World\r\n"); // 寫入數據  
    sleep(10);                      // sleep 10秒，文件被鎖定  
    fwrite($fp, "Hello PHP\r\n");   // 寫入數據  
    flock($fp, LOCK_UN);            // 解鎖  
}  
fclose($fp);  
?>  

b.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
$fp = fopen($file, 'r');  
if(flock($fp, LOCK_SH)){ // 取得貢獻鎖  
    while(!feof($fp)){  
        echo fread($fp, 100);  
    }  
    flock($fp, LOCK_UN);  
}  
fclose($fp);  
?>  

先執行a.php，然後執行b.php
a取得獨佔鎖，b只能等待，等a執行完解除鎖定後才能執行b，阻塞

例2：a,b都使用共享鎖，不阻塞

a.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
$fp = fopen($file, 'r');  
if(flock($fp, LOCK_SH)){ // 取得共享鎖  
    sleep(10);           // sleep 10秒  
    while(!feof($fp)){  
        echo fread($fp, 100);  
    }  
    flock($fp, LOCK_UN);  
}   
fclose($fp);  
?>  

b.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
$fp = fopen($file, 'r');  
if(flock($fp, LOCK_SH)){ // 取得共享鎖  
    while(!feof($fp)){  
        echo fread($fp, 100);  
    }  
    flock($fp, LOCK_UN);  
}   
fclose($fp);  
?>  

先執行a.php，然後執行b.php
b不需要等待a執行完就能輸出文件內容，非阻塞

例3：a,b都使用獨佔鎖寫文件，阻塞

a.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
$fp = fopen($file, 'a');  
if(flock($fp, LOCK_EX)){            // 取得獨佔鎖  
    fwrite($fp, "Hello World\r\n"); // 寫入數據  
    sleep(10);                      // sleep 10秒，文件被鎖定  
    fwrite($fp, "Hello PHP\r\n");   // 寫入數據  
    flock($fp, LOCK_UN);            // 解鎖  
}   
fclose($fp);  
?>  

b.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
$fp = fopen($file, 'a');  
if(flock($fp, LOCK_EX)){                    // 取得獨佔鎖  
    fwrite($fp, "How Are You\r\n");         // 寫入數據  
    fwrite($fp, "Show Me The Money\r\n");   // 寫入數據  
    flock($fp, LOCK_UN);                    // 解鎖  
}  
fclose($fp);  
?>  

先執行a.php，然後執行b.php
b需要等待a執行完，才能寫入數據，阻塞

例4：LOCK_NB 鎖定時不阻塞，不等待

a.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
  
$fp = fopen($file, 'a');  
  
if(flock($fp, LOCK_EX)){            // 取得獨佔鎖  
    fwrite($fp, "Hello World\r\n"); // 寫入數據  
    sleep(10);                      // sleep 10秒，文件被鎖定  
    fwrite($fp, "Hello PHP\r\n");   // 寫入數據  
    flock($fp, LOCK_UN);            // 解鎖  
}  
  
fclose($fp);  
?>  

b.php

<?php  
$file = 'test.txt';  
  
$fp = fopen($file, 'a');  
  
if(flock($fp, LOCK_EX|LOCK_NB)){            // 取得獨佔鎖  
    fwrite($fp, "How Are You\r\n");         // 寫入數據  
    fwrite($fp, "Show Me The Money\r\n");   // 寫入數據  
    flock($fp, LOCK_UN);                    // 解鎖  
}else{  
    echo 'file locked';  
}  
fclose($fp);  
?>  

先執行a.php，然後執行b.php
b取不到獨佔鎖，不需要等待a執行完，而是直接返回取不到鎖提示，非阻塞

總結：
flock() 允許執行一個簡單的可以在任何平臺中使用的讀取/寫入模型
使用共享鎖LOCK_SH，如果是讀取，不需要等待，但如果是寫入，需要等待讀取完成。
使用獨佔鎖LOCK_EX，無論寫入/讀取都需要等待。
LOCK_UN，無論使用共享/讀佔鎖，使用完後需要解鎖。
LOCK_NB，當被鎖定時，不阻塞，而是提示鎖定。