在 MATLAB 中原子地创建文件锁（文件互斥锁）

Question

我正在寻找一个简单的已经实现的解决方案，用于在 MATLAB 中以原子方式创建文件锁。

类似：

file_lock('create', 'mylockfile'); %this will block until it creates the lock file.
file_lock('remove', 'mylockfile'); %this will remove the lock file:

这个问题已经被问过好几次了，提出了一些解决思路（比如使用JavaFileLock）， 但我没有找到一个简单的已经实现的解决方案。

你知道这样一个实施的解决方案吗？

注意事项：

• locking file access OR exchanging messages bw Matlab Instances
• Thread Subject: Safe file mutex without race condition

Answer 1

我已经确定了一个非常简单的解决方案，将来自多个工作线程的错误/日志消息合并到一个文件中。每次我想写入该文件时，我首先将输出写入线程自己的临时文件。接下来，我使用flock将该临时文件附加到“主”日志文件中。这里略过一些细节，想法是：

fid=fopen(threadtemp, 'w');
fprintf(fid, 'Error message goes here');
fclose(fid);

runme = sprintf('flock -x %s -c ''cat %s >> %s''', LOGFILE, threadtemp, LOGFILE);
system(runme);

查看flock man page的详细信息，但上面的调用是在日志文件上获取一个排他锁，在锁下运行提供的命令，然后释放它。

这显然只适用于具有flock的系统（Linux/OS X，并且只有某些类型的文件系统）并且你正在做一些可以从命令行完成的事情，但我我敢打赌这是一个很常见的用例。

Answer 2

根据您使用的 Java 版本，也许这会起作用（翻译自：http://www.javabeat.net/2007/10/locking-files-using-java/）

classdef FileLock < handle
    properties (Access = private)
        fileLock = []
        file
    end

    methods
        function this = FileLock(filename)
            this.file = java.io.RandomAccessFile(filename,'rw');
            fileChannel = this.file.getChannel();
            this.fileLock = fileChannel.tryLock();
        end

        function val = hasLock(this)
            if ~isempty(this.fileLock) && this.fileLock.isValid()
                val = true;
            else
                val = false;
            end
        end

        function delete(this)
            this.release();
        end

        function release(this)
            if this.hasLock
                this.fileLock.release();
            end
            this.file.close
        end
    end
end

用法如下：

lock = FileLock('my_lock_file');
if lock.hasLock
    %// do something here
else
    %// I guess not
end
%// Manually release the lock, or just delete (or let matlab clean it up)

我喜欢 IO 的 obj 包装模式，这样即使在异常情况下也会发生释放

编辑：文件 ref 必须保留并手动关闭，否则您将无法对其进行编辑。这意味着我认为这段代码只对纯锁文件真正有用。

Answer 3

写入一个新文件，然后重命名它。重命名是一个原子操作，所有新内容都将立即可见。

Answer 4

最后我做了一个基于两个连续测试的实现（移动文件，并验证移动文件的内容）。

写得不是很好，但它现在对我有用。

+++++ file_lock.m ++++++++++++++++++++++++++

function file_lock(op, filename)
%this will block until it creates the lock file:
%file_lock('create', 'mylockfile') 
%
%this will remove the lock file:
%file_lock('remove', 'mylockfile')


% todo: verify that there are no bugs

filename = [filename '.mat'];

if isequal(op, 'create')
  id = [tempname() '.mat'] 
  while true
    save(id, 'id');
    success = fileattrib(id, '-w');
    if success == 0; error('fileattrib'); end

    while true
      if exist(filename, 'file');        %first test
        fprintf('file lock exists(1). waiting...\n');
        pause(1); 
        continue;
      end
      status = movefile(id, filename);   %second test
      if status == 1; break; end
      fprintf('file lock exists(2). waiting...\n');
      pause(1);
    end

    temp = load(filename, 'id');         % third test.
    if isequal(id, temp.id); break; end

    fprintf('file lock exists(3). waiting...\n');
    pause(1)
  end

elseif isequal(op, 'remove')
  %delete(filename);
  execute_rs(@() delete(filename));

else
  error('invalid op');
end



function execute_rs(f)
while true
  try 
    lastwarn('');
    f();
    if ~isequal(lastwarn, ''); error(lastwarn); end  %such as: Warning: File not found or permission denied 
    break;
  catch exception
    fprintf('Error: %s\n.Retrying...\n', exception.message);
    pause(.5);
  end
end

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Answer 5

如果你只需要在 OS X 和 Linux（不是 Windows）上运行，你可以使用以下：

pathLock='/tmp/test.lock'

% Try to create and lock this file.
% In my case I use -r 0 to avoid retrying
% You could use -r -1 to retry forever, or for a particular amount of time,
% etc, see `man lockfile` for details.
if ~system(sprintf('lockfile -r 0 %s',pathLock))
    % We succeeded, so perform some task which needs to be serialized.
    % runSerializedTask()
    % Now remove the lockfile
    system(sprintf('rm -f %s',pathLock));
end