【Java NIO深入研究3】文件锁

1.1概述——文件锁

文件锁定初看起来可能让人迷惑。它似乎指的是防止程序或者用户访问特定文件。事实上，文件锁就像常规的 Java 对象锁 — 它们是劝告式的（advisory）锁。它们不阻止任何形式的数据访问，相反，它们通过锁的共享和获取赖允许系统的不同部分相互协调。

您可以锁定整个文件或者文件的一部分。如果您获取一个排它锁，那么其他人就不能获得同一个文件或者文件的一部分上的锁。如果您获得一个共享锁，那么其他人可以获得同一个文件或者文件一部分上的共享锁，但是不能获得排它锁。文件锁定并不总是出于保护数据的目的。例如，您可能临时锁定一个文件以保证特定的写操作成为原子的，而不会有其他程序的干扰。

大多数操作系统提供了文件系统锁，但是它们并不都是采用同样的方式。有些实现提供了共享锁，而另一些仅提供了排它锁。事实上，有些实现使得文件的锁定部分不可访问，尽管大多数实现不是这样的。

在本节中，您将学习如何在 NIO 中执行简单的文件锁过程，我们还将探讨一些保证被锁定的文件尽可能可移植的方法。

1.2文件锁定和可移植性

文件锁定可能是一个复杂的操作，特别是考虑到不同的操作系统是以不同的方式实现锁这一事实。下面的指导原则将帮助您尽可能保持代码的可移植性：

只使用排它锁。

将所有的锁视为劝告式的（advisory）。

public class UseFileLocks
{
  static private final int start = 10;
  static private final int end = 20;

  static public void main( String args[] ) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            // Get file channel
            RandomAccessFile raf = null;
            try {
                raf = new RandomAccessFile( "usefilelocks.txt", "rw" );
            } catch (FileNotFoundException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            FileChannel fc = raf.getChannel();

            // Get lock
            System.out.println( "trying to get lock" );
            FileLock lock = null;
            try {
                lock = fc.lock( start, end, false );
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println( "got lock!" );

            // Pause
            System.out.println( "pausing" );
            try { Thread.sleep( 5000 ); } catch( InterruptedException ie ) {}

            // Release lock
            System.out.println( "going to release lock" );
            try {
                lock.release();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println( "released lock" );

            try {
                raf.close();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }).start();
    
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            // Get file channel
            RandomAccessFile raf = null;
            try {
                raf = new RandomAccessFile( "usefilelocks.txt", "rw" );
            } catch (FileNotFoundException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            FileChannel fc = raf.getChannel();

            // Get lock
            System.out.println( "trying to get lock" );
            FileLock lock = null;
            try {
                lock = fc.lock( start, end, false );
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println( "got lock!" );

            // Release lock
            System.out.println( "going to release lock" );
            try {
                lock.release();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println( "released lock" );

            try {
                raf.close();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }).start();
  }
  
}

运行结果：

trying to get lock
trying to get lock
got lock!
going to release lock
released lock
Exception in thread "Thread-0" java.nio.channels.OverlappingFileLockException
at sun.nio.ch.SharedFileLockTable.checkList(Unknown Source)
at sun.nio.ch.SharedFileLockTable.add(Unknown Source)
at sun.nio.ch.FileChannelImpl.lock(Unknown Source)
at zhongqiu.common.base.nio.UseFileLocks$1.run(UseFileLocks.java:28)
at java.lang.Thread.run(Unknown Source)