shell之文件锁 [转贴]

殇帝刘玢你

经常在 shell 脚本里要阻止其它进程，比如 msmtp 自带的mail queue 脚本，这个脚本的互斥做法是不正确的，下面介绍下发现的三个通过文件达到互斥的正确做法。

1. util-linux 的 flock

这个命令有两种用法：  flock LOCKFILE COMMAND  ( flock -s 200; COMMAND; ) 200>LOCKFILEflock 需要保持打开锁文件，对于第二种使用方式并不方便，而且 -s 方式指定文件句柄可能冲突。好处是不需要显式的解锁，进程退出后锁必然释放。

2. liblockfile1 的 dotlockfile

号称最灵活可靠的文件锁实现。其等待时间跟  -r 指定的重试次数有关，重试时间为 sum(5, 10, ..., min(5*n, 60), ...).锁文件不需要保持打开, 带来的问题是需要用 trap EXIT 确保进程退出时删除锁文件.

3. procmail 的 lockfile

跟 dotlockfile 类似, 但可以一次性创建多个锁文件.

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在SHELL中实现文件锁，有两种简单的方式。
一是利用普通文件，在脚本启动时检查特定文件是否存在，如果存在，则等待一段时间后继续检查，直到文件不存时创建该文件，在脚本结束时删除文件。为确保脚本在异常退出时文件仍然能被删除，可以借助于trap "cmd" EXIT TERM INT命令。一般这类文件存放在/var/lock/目录下，操作系统在启动时会对该目录做清理。
另一种方法是是使用flock命令。使用方式如下，这个命令的好处是等待动作在flock命令中完成，无需另外添加代码。
( flock 300 ...cmd... flock -u 300 ) > /tmp/file.lock
但flock有个缺陷是，在打开flock之后fork()，子进程也会拥有锁，如果在flock其间有运行daemon的话，必需确保daemon在启动时已经关闭了所有的文件句柄，不然该文件会因为daemon一直将其置于打开状态而无法解锁。
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一个实现linux shell文件锁的例子

最近看到很多讨论如何能不让脚本重复执行的问题，实际就是文件锁的概念，写了一个小例子:
把这个作为文件开头不会产生重复执行的情况。(我想两个执行脚本的文件名一模一样应该不会经常出现吧)

#!/bin/bash LockFile() {   find/dev/shm/* -maxdepth 0 -type l -follow -exec unlink {} \;   [ -f /dev/shm/${0##*/}]&&exit   ln -s /proc/$$/dev/shm/${0##*/}   trap "Exit" 0 1 2 3 15 22 24 } Exit() {   unlink /dev/shm/${0##*/};   exit 0; } LockFile # main program # program ...... #Exit

/var/lock/subsys目录的作用的说明
很多程序需要判断是否当前已经有一个实例在运行，这个目录就是让程序判断是否有实例运行的标志，比如说xinetd，如果存在这个文件，表示已经有xinetd在运行了，否则就是没有，当然程序里面还要有相应的判断措施来真正确定是否有实例在运行。
通常与该目录配套的还有/var/run目录，用来存放对应实例的PID，如果你写脚本的话，会发现这2个目录结合起来可以很方便的判断出许多服务是否在运行，运行的相关信息等等。

   实际上，判断是否上锁就是判断这个文件，所以文件存在与否也就隐含了是否上锁。而这个目录的内容并不能表示一定上锁了，因为很多服务在启动脚本里用touch来创建这个加锁文件，在系统结束时该脚本负责清除锁，这本身就不可靠（比如意外失败导致锁文件仍然存在），我在脚本里一般是结合PID文件（如果有PID文件的话），从PID文件里得到该实例的PID，然后用ps测试是否存在该PID，从而判断是否真正有这个实例在运行，更加稳妥的方法是用进程通讯了，不过这样的话单单靠脚本就做不到了。

flock命令在我的系统属于util-linux-2.13-0.46.fc6包，如果没有此命令，尝试更新您系统下的util-linux包。 介绍此命令的原因： 论坛中曾有woodie兄写的脚本串行化的讨论，已经很完善了。 但flock此命令既与shell脚本结合的很好，而且与C/PERL/PHP等语言的flock函数用法很相似，使用起来也很简单。相比之下，woodie兄那篇的内容需要不浅的shell功底来理解。 两种格式分别为：        flock [-sxon] [-w timeout] lockfile [-c] command...        flock [-sxun] [-w timeout] fd 介绍一下参数： -s为共享锁，在定向为某文件的FD上设置共享锁而未释放锁的时间内，其他进程试图在定向为此文件的FD上设置独占锁的请求失败，而其他进程试图在定向为此文件的FD上设置共享锁的请求会成功。 -e为独占或排他锁，在定向为某文件的FD上设置独占锁而未释放锁的时间内，其他进程试图在定向为此文件的FD上设置共享锁或独占锁都会失败。只要未设置-s参数，此参数默认被设置。 -u手动解锁，一般情况不必须，当FD关闭时，系统会自动解锁，此参数用于脚本命令一部分需要异步执行，一部分可以同步执行的情况。 -n为非阻塞模式，当试图设置锁失败，采用非阻塞模式，直接返回1，并继续执行下面语句。 -w设置阻塞超时，当超过设置的秒数，就跳出阻塞，返回1，并继续执行下面语句。 -o必须是使用第一种格式时才可用，表示当执行command前关闭设置锁的FD，以使command的子进程不保持锁。 -c执行其后的comand。 举个实用的例子： #!/bin/bash { flock -n 3 [ $? -eq 1 ] && { echo fail; exit; } echo $$ sleep 10 } 3mylockfile复制代码 此例的功能为当有一个脚本实例正在执行时，另一个试图执行该脚本的进程会失败退出。 sleep那句可以换成您需要执行的语句段。 这里请注意一点，我使用打开mylockfile，原因是定向文件描述符是先于命令执行的。因此假如在您要执行的语句段中需要读写mylockfile文件，例如想获得上一个脚本实例的pid，并将此次的脚本实例的pid写入mylockfile。此时直接用>打开mylockfile会清空上次存入的内容，而用>token.log else   printf "cannot create pipe file /tmp/p-aquire\n" >>token.log   exit 1 fi loop_times_before_check=100 if [ -n "$1" ];then   limit=$1 else   # default concurrence is 1   limit=1 fi number_of_running=0 counter=0 while :;do   #check stale token, which owner is died unexpected   if [ "$counter" -eq "$loop_times_before_check" ]; then     counter=0     for pid in `cat token_file`;do       pgrep $pid       if [ $? -ne 0 ]; then         #remove lock             printf "s/ $pid//\nwq\n"|ed -s token_file             number_of_running=`expr $number_of_running - 1`       fi     done   fi   counter=`expr $counter + 1`   #   if [ "$number_of_running" -ge "$limit" ];then     # token is all given out. bypass all request until a instance to give one back     pid=`sed -n '/stop/ {s/\([0-9]\+\) \+stop/\1/p;q}' /tmp/p-aquire`     if [ -n "$pid" ]; then       # get a token returned       printf "s/ $pid//\nwq\n"|ed -s token_file       number_of_running=`expr $number_of_running - 1`       continue     fi   else     # there is still some token to give out. serve another request     read pid action < /tmp/p-aquire         if [ "$action" = stop ]; then           #  one token is given back.           printf "s/ $pid//\nwq\n"|ed -s token_file           number_of_running=`expr $number_of_running - 1`         else           # it's a request, give off a token to instance identified by $pid           printf " $pid" >> token_file           number_of_running=`expr $number_of_running + 1`         fi   fi done -------------------------------------------------------------------------------------------- 修订记录： 1.修正token.sh的一个BUG，将原来用sed删除失效令牌的命令用ed命令代替。感谢r2007和waker两位指出错误！ -------------------------------------------------------------------------------------------- 脚本2：并发执行的脚本 -- my-script。在"your code goes here"一行后插入你自己的代码，现有的是我用来测试的。 #!/bin/sh # second to wait that the ditributer gives off a token a_while=1 if [ ! -p /tmp/p-aquire ]; then   printf "cannot find file /tmp/p-aquire\n" >&2   exit 1 fi # try to aquire a token printf "$$\n" >> /tmp/p-aquire sleep $a_while # see if we get one grep "$$" token_file if [ $? -ne 0 ]; then   # bad luck. :(   printf "no token free now, exitting...\n" >&2   exit 2 fi