7.11. Блокировка файла 263

вить все операции записи в файл до того момента, когда с ним закончит работу последний процесс чтения.

Условная блокировка напоминает светофор на перекрестке. Светофор работает лишь в том случае, если люди обращают внимание на цвет сигнала; красный или зеленый - или желтый для условной блокировки. Красный цвет не останавливает движение; он всего лишь сообщает, что движение следует прекратить. Отчаянный, невежественный или просто наглый водитель проедет через перекресток независимо от сигнала светофора. Аналогично работает и функция flock - она тоже блокирует другие вызовы flock, а не процессы, выполняющие ввод/вывод. Правила должны соблюдаться всеми, иначе могут произойти (и непременно произойдут) несчастные случаи.

Добропорядочный процесс сообщает о своем намерении прочитать данные из файла, запрашивая блокировку LOCK SH. Совместная блокировка файла может быть установлена сразу несколькими процессами, поскольку они (предположительно) не будут изменять данные. Если процесс собирается произвести запись в файл, он должен запросить монопольную блокировку с помощью LOCK EX. Затем операционная система приостанавливает этот процесс до снятия блокировок остальными процессами, после чего приостановленный процесс получает блокировку и продолжает работу. Можно быть уверенным в том, что на время сохранения блокировки никакой другой процесс не сможет выполнить f lock(FH, LOCK EX) для того же файла. Это похоже на другое утверждение - «в любой момент для файла может быть установлена лишь одна монопольная блокировка», но не совсем эквивалентно ему. В некоторых системах дочерние процессы, созданные функцией fork, наследуют от своих родителей не только открытые файлы, но и установленные блокировки. Следовательно, при наличии монопольной блокировки и вызове fork без exec производный процесс может унаследовать монопольную блокировку файла.

Функция flock по умолчанию приостанавливает процесс. Указывая флаг LOCK NB, при запросе можно получить блокировку без приостановки. Благодаря этому можно предупредить пользователя об ожидании снятия блокировок другими процессами:

unless (flock(FH, LOCK EXLOCK.NB)) {

warn "cant immediately write-lock the file ($!), blocking ..."; unless (flock(FH, LOCK,EX)) {

die "cant get write-lock on numfile: $!";

Если при использовании LOCK NB вам было отказано в совместной блокировке, следовательно, кто-то другой получил LOCK EX и обновляет файл. Отказ в монопольной блокировке означает, что другой процесс установил совместную или монопольную блокировку, поэтому пытаться обновлять файл не следует.

Блокировки исчезают с закрытием файла, что может произойти лишь после завершения процесса. Ручное снятие блокировки без закрытия файла - дело рискованное. Это связано с буферизацией. Если между снятием блокировки и очисткой буфера проходит некоторое время, то данные, заменяемые содержимым буфера, могут быть прочитаны другим процессом. Более надежный путь выглядит так:

If ($] < 5.004) { # Проверить версию Perl

mv $olcl fh = select(FH);

local $1=1; # Разрешить буферизацию команд

local $\ = ; # Очистить разделитель выходных записей

print "; tt Вызвать очистку буфера

select($old fh); # Восстановить предыдущий манипулятор

flockCFH, LOCK UN);

До появления Perl версии 5.004 очистку буфера приходилось выполнять принудительно. Программисты часто забывали об этом, поэтому в 5.004 снятие блокировки изменилось так, чтобы несохраненные буферы очищались непосредственно перед снятием блокировки.

А вот как увеличить число в файле с применением flock;

use Fcntl qw(;DEFAULT :flock);

sysopen(FH, "numfile", 0 RDWR0 CREAT)

or die "cant open numfile: $!";

flock(FH, LOCK EX) or die "cant write-lock numfile: $!";

# Блокировка получена, можно выполнять ввод/вывод

$num = <FH> II 0; # НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ "or" !!

seek(FH, О, 0) or die "cant rewind numfile : $";

truncate(FH, 0) or die "cant truncate numfile: $!";

print FH $num+1, "\n" or die "cant write numfile: $!";

close(FH) or die "cant close numfile: $!";

Закрытие файлового манипулятора приводит к очистке буферов и снятию блокировки с файла. Функция truncate описана в главе 8.

С блокировкой файлов дело обстоит сложнее, чем можно подумать - и чем нам хотелось бы. Блокировка имеет условный характер, поэтому если один процесс использует ее, а другой - нет, все идет прахом. Никогда не используйте факт существования файла в качестве признака блокировки, поскольку между проверкой существования и созданием файла может произойти вмешательство извне. Более того, блокировка файлов подразумевает концепцию состояния и потому не соответствует моделям некоторых сетевых файловых систем - например, NFS. Хотя некоторые разработчики утверждают, что fcntl решает эти проблемы, практический опыт говорит об обратном.

В блокировках NFS участвует как сервер, так и клиент. Соответственно, нам не известен общий механизм, гарантирующий надежную блокировку в NFS. Это возможно в том случае, если некоторые операции заведомо имеют атомарный характер в реализации сервера или клиента. Это возможно, если и сервер, и клиент поддерживают flock или fcntl; большинство не поддерживает. На практике вам не удастся написать код, работающий в любой системе.

Не путайте функцию Perl flock с функцией SysV lockf. В отличие от lockf flock блокирует сразу весь файл. Perl не обладает непосредственной поддержкой lockf. Чтобы заблокировать часть файла, необходимо использовать функцию fcntl (см. программу lockarea в конце главы).

7.12. Очистка буфера 265

> Смотри также-

Описание функций flock и fcntl в perlfunc(l); документация по стандартным модулям Fcntl и DB File; рецепт 7.21-7.22.

7.12. Очистка буфера

Проблема

Операция вывода через файловый манипулятор выполняется не сразу. Из-за этого могут возникнуть проблемы в сценариях CGI на некоторых Web-серверах, враждебных по отношению к программисту. Если Web-сервер получит предупреждение от Perl до того, как увидит (буферизованный) вывод вашего сценария, он передает броузеру малосодержательное сообщение 500 Server Error. Проблемы буферизации возникают при одновременном доступе к файлам со стороны нескольких программ и при взаимодействии с устройствами или сокетами.

Решение

Запретите буферизацию, присвоив истинное значение (обычно 1) переменной $ на уровне файлового манипулятора:

$olcl fh = select(OUTPUT HANDLE); $1 = i:

select($old fh);

Или, если вас не пугают последствия, вообще запретите буферизацию вызовом метода autof lush из модулей Ю:

use Ю- :Handle; OUTPUT HANDLE->autoflush(1);

Комментарий

в большинстве реализаций stdio буферизация определяется типом выходного устройства. Для дисковых файлов применяется блочная буферизация с размером буфера, превышающим 2 Кб. Для каналов (pipes) и сокетов часто применяется буфер размера от 0,5 до 2 Кб. Последовательные устройства, к числу которых относятся терминалы, модемы, мыши и джойстики, обычно буферизуются построчно; stdio передает всю строку лишь при получении перевода строки.

Функция Perl print не поддерживает по-настоящему небуферизованного вывода - физической записи каждого отдельного символа. Вместо этого поддерживается командная буферизация, при которой физическая запись выполняется после каждой отдельной команды вывода. По сравнению с полным отсутствием буферизации обеспечивается более высокое быстродействие, при этом выходные данные получаются сразу же после вывода.

Для управления буферизацией вывода используется специальная переменная $. Присваивая ей true, вы тем самым разрешаете командную буферизацию.