python多进程文件锁_文件锁和Python多线程的使用

1.文件锁

问题：进程P1中有一个线程T1，T1执行的函数为f1；进程P2中有一个线程T2，T2执行的函数为f2。

当f1和f2都需要对同一个资源进行操作时，比如同时对文件file1进行操作。为了线程安全，则当f1在操作(读或写文件file1)时，不允许f2操作(读或写文件file1)。反之，当f2在操作file1时，不允许f1操作file1。即f1和f2不能同时操作file1。

解决方法：

可以采用文件锁(这里文件锁的意思为将对资源file1的访问状态保存在文件fs.txt里，即通过文件fs.txt来加锁)的方式，对文件file1轮流交替的操作：即f1操作完file1之后，f2开始操作file1；当f2操作完file1之后，f1开始操作file1，这样交替下去。

可以设置4种状态：00、11、22、33。将这4种状态保存在文件‘fs.txt’里，因为这样进程P1和P2都可以操作文件fs.txt(解决了进程间相互通信的问题)。4种状态分别表示如下：

00：表示f1可以操作资源file1了，同时也表示f2操作完毕file1；

11：表示f1正在操作资源file1；

22：表示f1操作完毕file1，同时也表示f2可以操作file1了；

33：表示f2正在操作file1。

访问流程图如下所示：

我们可以看到，函数f1的状态顺序为'00' ->'11' -> '22'；函数f2的状态顺序为'22' -> '33' -> '00'。

形成了如下的环形交替访问：

2.Python中多进程的使用

下面将python中多进程的使用和文件锁进行结合，给出一个简单的demo。

公共函数(读文件、写文件)定义在文件GlobalFunc.py中：

# encoding: utf-8

#根据文件名，读取文件内容

def read_file(filename):

all_the_text = ''

fo = open(filename)

try:

all_the_text = fo.read()

finally:

fo.close()

return all_the_text

#根据文件名和内容，写入文件。成功返回1

def write_file(filename, filecontent):

status = 0

try:

fo = open(filename, 'wb+')

fo.write(filecontent)

status = 1

finally:

fo.close()

return status

进程P2的文件Process2.py定义如下：

# encoding: utf-8

from threading import Thread

from time import sleep

from GlobalFunc import read_file,write_file

#定义线程T2的执行函数

def f2():

fs = read_file('fs.txt')

print '\nP2 want to visit,now fs:',fs

if '22' == fs:  #f1操作完file1，f2可以开始操作了

write_file('fs.txt','33') #表明f2正在操作file1

print 'P2 is visiting file1...'

write_file('fs.txt','00')

sleep(10)

else:

sleep(1)

#定义线程T2

def T2():

while True:

f2()

def main():

print '\nlauch process:P2...'

#启动线程T2

Thread(target = T2,args=()).start()

while True:

sleep(3)

if __name__ == '__main__':

main()

进程P1的文件Process.py定义如下：

# encoding: utf-8

from threading import Thread

from time import sleep

from multiprocessing import Process

from GlobalFunc import read_file,write_file

#线程T1的执行函数

def f1():

fs = read_file('fs.txt')

print '\nP1 want to visit,now fs:',fs

assert('00' == fs)

if '00' == fs:  #f2操作完file1，f1可以开始操作了

write_file('fs.txt','11') #表明f1正在操作file1

print 'P1 is visiting file1...'

write_file('fs.txt','22')

sleep(10)

else:

sleep(1)

#线程T1

def T1():

while True:

f1()

if __name__ == '__main__':

print 'lauch process:P1...'

#初始化'fs.txt'

write_file('fs.txt','00')

#进程P2的定义

from Process2 import main as P2_main

P2 = Process(target = P2_main, args=())

P2.start()

#启动线程T1

Thread(target = T1,args=()).start()

while True:

sleep(3)

进程P2单独定义成一个文件'Process2.py'。通过进程P1来调用启动进程P2，进程P1中有一个线程T1，进程P2中有一个线程T2，T1和T2都对文件file1进行操作。我们通过'fs.txt'这个文件设置文件锁，将T1和T2的当前操作状态保存在fs.txt中。

注：我们通过文件锁，解决了进程之间互斥操作同一个资源的问题。如果是同一个线程之间互斥操作同一个资源的问题，我们只需要定义个全局变量即可，我们没有必要使用文件锁，因为文件锁需要访问磁盘。