`LOCK_EX`禁止读，但不写？

Question

为什么我无法读取被LOCK_EX锁定的文件？我仍然可以写入。

我想知道，如果一个进程锁定了一个文件（使用LOCK_SH 或LOCK_EX），而另一个进程尝试读取或写入该文件，但完全忽略了锁定，会发生什么情况。所以我做了一个小脚本，它有 3 个功能：

• 锁定：打开目标文件，写入，锁定文件（使用指定的锁），再次写入，休眠 10 秒，解锁并关闭。
• 读取：打开目标文件，从中读取并关闭它。
• 写入：打开目标文件，写入并关闭它。

我通过并排放置两个控制台并执行以下操作对其进行了测试：

FIRST CONSOLE                |        SECOND CONSOLE
-----------------------------+-----------------------
php test lock LOCK_SH        |        php test read
php test lock LOCK_SH        |        php test write
php test lock LOCK_EX        |        php test read
php test lock LOCK_EX        |        php test write

LOCK_SH 似乎完全没有效果，因为第一个进程和第二个进程都可以读写文件。如果文件被第一个进程用LOCK_EX 锁定，两个进程仍然可以写入它，但只有第一个进程可以读取。 这背后有什么原因吗？

这是我的小测试程序（在 Windows 7 Home Premium 64 位上测试）：

<?php
    // USAGE: php test [lock | read | write] [LOCK_SH | LOCK_EX]
    // The first argument specifies whether
    //   this script should lock the file, read
    //   from it or write to it.
    // The second argument is only used in lock-mode
    //   and specifies whether LOCK_SH or LOCK_EX
    //   should be used to lock the file


    // Reads $file and logs information.
    function r ($file) {
        echo "Reading file\n";
        if (($buffer = @fread($file, 64)) !== false)
            echo "Read ", strlen($buffer), " bytes: ", $buffer, "\n";
        else
            echo "Could not read file\n";
    }

    // Sets the cursor to 0.
    function resetCursor ($file) {
        echo "Resetting cursor\n", @fseek($file, 0, SEEK_SET) === 0 ? "Reset cursor" : "Could not reset cursor", "\n";
    }

    // Writes $str to $file and logs information.
    function w ($file, $str) {
        echo "Writing \"", $str, "\"\n";
        if (($bytes = @fwrite($file, $str)) !== false)
            echo "Wrote ", $bytes, " bytes\n";
        else
            echo "Could not write to file\n";
    }

    // "ENTRYPOINT"
    if (($file = @fopen("check", "a+")) !== false) {
        echo "Opened file\n";

        switch ($argv[1]) {
        case "lock":
            w($file, "1");

            echo "Locking file\n";
            if (@flock($file, constant($argv[2]))) {
                echo "Locked file\n";

                w($file, "2");
                resetCursor($file);
                r($file);

                echo "Sleeping 10 seconds\n";
                sleep(10);
                echo "Woke up\n";

                echo "Unlocking file\n", @flock($file, LOCK_UN) ? "Unlocked file" : "Could not unlock file", "\n";
            } else {
                echo "Could not lock file\n";
            }

            break;

        case "read":
            resetCursor($file);
            r($file);
            break;

        case "write":
            w($file, "3");
            break;
        }

        echo "Closing file\n", @fclose($file) ? "Closed file" : "Could not close file", "\n";
    } else {
        echo "Could not open file\n";
    }
?>

Answer 1

这是一个很好的问题，但也是一个复杂的问题，因为它取决于很多条件。

我们必须从另一对锁定类型开始 - 建议性和强制性：

• 咨询锁定只是为您提供“状态标志”，您通过这些标志可以知道资源是否被锁定。
• 强制锁定强制锁定，无论您是否检查这些“状态标志”。

...这应该可以回答您的问题，但我会继续解释您的具体情况。

您似乎遇到的是建议锁的行为 - 没有什么能阻止您读取或写入文件，无论文件是否有锁，或者您是否检查过。
但是，你会找到一个note in the PHP manual for flock()，上面写着：

flock() 在 Windows 上使用强制锁定而不是建议锁定。通过 fcntl() 系统调用支持的常用机制，基于 Linux 和 System V 的操作系统也支持强制锁定：也就是说，如果相关文件设置了 setgid 权限位并清除了组执行位。在 Linux 上，还需要使用 mand 选项挂载文件系统才能正常工作。

因此，如果 PHP 在 Windows 上使用强制锁定并且您已经在 Windows 上对此进行了测试，那么手册可能是错误的/过时的/不准确的（我现在懒得检查）或 你必须在同一页面上阅读这个大红色警告：

在某些操作系统上，flock() 是在进程级别实现的。当使用像 ISAPI 这样的多线程服务器 API 时，您可能无法依靠 flock() 来保护文件免受在同一服务器实例的并行线程中运行的其他 PHP 脚本的影响！

flock() 在过时的文件系统（如 FAT 及其衍生文件）上不受支持，因此在这种环境下总是返回 FALSE（对于 Windows 98 用户尤其如此）。

我认为您的 php-cli 可执行文件甚至不可能以某种方式为自己生成线程，因此您可以选择使用根本不支持锁定的文件系统。

我的猜测是手册并不完全准确，实际上您确实在 Windows 上获得了 advisory 锁，因为您在 LOCK_EX（独占锁）和 @ 之间也遇到了不同的行为987654323@（共享锁） - 如果您的文件系统只是忽略锁，那么它们的区别是没有意义的。

这将我们带到独占和共享锁或LOCK_EX和LOCK_SH之间的区别。两者背后的逻辑都是基于写作，但有细微的差别......

• （通常）在您要写入文件时使用排他锁，因为一次只有一个进程可能对同一资源持有排他锁。这为您提供了安全性，因为当锁持有者写入该资源时，没有其他进程会从该资源中读取。
• 共享锁用于确保在读取资源时不会将资源写入。由于没有进程写入资源，因此它没有被修改，因此可以安全地同时读取多个进程。