如何让 C# 中的进程（不是线程）同步文件系统访问

Question

今天早些时候，我正在调试一些类似这样的东西：

class Foo {

    void AccessCriticalSection() {
        try {
            if (IO.File.Exists("\\path\to\lock.txt")
                throw new Exception();
            System.IO.File.Create("\\path\to\lock.txt");
            criticalSection();          
        } catch (Exception ex) {
            // ignored
        } 
    }

    void CriticalSection() {
        // banana banana banana
        System.IO.File.Delete("\\path\to\lock.txt");
    }

}

让我们甚至不要谈论这有多可怕……但它本质上是在尝试使用一个名为 lock.txt 的文件作为其互斥体。该操作不是原子的，如果另一个进程正在使用它，其他进程只是没有通过关键部分（如果你相信的话，它们旨在能够在释放锁后继续）等等。显然它需要修复。

如何正确获取锁以跨多个进程同步对文件系统的访问？这些进程是同一进程的多个实例，因此它们可以共享一些协议，而不是专门锁定目录（即，它们可以轻松地使用等同于某些类的所有实例锁定 private final static Object lock = new Object(); 之类的东西来同步访问静态方法）

Answer 1

您应该使用Mutex。

一种同步原语，也可用于进程间同步。

互斥锁要么是本地的，要么是命名的。要支持进程间同步，您需要使用一个命名的互斥体。

命名系统互斥锁在整个操作系统中都是可见的，并且可用于同步进程的活动。

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这是一个示例程序，它演示了使用共享互斥体的进程间同步。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        const string SHARED_MUTEX_NAME = "something";
        int pid = Process.GetCurrentProcess().Id;

        using (Mutex mtx = new Mutex(false, SHARED_MUTEX_NAME))
        {
            while (true)
            {
                Console.WriteLine("Press any key to let process {0} acquire the shared mutex.", pid);
                Console.ReadKey();

                while (!mtx.WaitOne(1000))
                {
                    Console.WriteLine("Process {0} is waiting for the shared mutex...", pid);
                }

                Console.WriteLine("Process {0} has acquired the shared mutex. Press any key to release it.", pid);
                Console.ReadKey();

                mtx.ReleaseMutex();
                Console.WriteLine("Process {0} released the shared mutex.", pid);
            }
        }            
    }
}

示例程序输出：

紫色线表示共享互斥锁的控制在两个进程之间转移的点。

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要同步对单个文件的访问，您应该使用基于受保护文件的规范化路径的互斥锁名称。

Here's how you can create a normalized path:

public static string NormalizePath(string path)
{
    return Path.GetFullPath(new Uri(path).LocalPath)
               .TrimEnd(Path.DirectorySeparatorChar, Path.AltDirectorySeparatorChar)
               .ToUpperInvariant();
}