php多用户读写文件冲突的解决办法

解决多用户同时读写文件的问题时，我们经常会使用 `flock()` 函数来实现文件锁定。这种机制确保在同一时刻只有一个用户可以写入文件，而其他用户则会在等待队列中。针对这个问题，特别是在狼蚁网站SEO优化中，让我们深入如何使用 `flock()` 解决多用户读写文件的冲突问题。

通常情况下，我们使用 `flock()` 的基本代码是这样的：

```php

$fp = fopen("/tmp/lock.txt", "w+");

if (flock($fp, LOCK_EX)) {

fwrite($fp, "Write something here");

flock($fp, LOCK_UN);

} else {

echo "Couldn't lock the file !";

}

fclose($fp);

```

但在PHP的实际应用中，`flock()` 的表现并不总是那么理想。在多并发环境下，它有时会出现资源独占、不及时释放或根本不释放的情况，导致死锁，使服务器CPU占用率飙升，甚至使服务器崩溃。这种情况在Linux/Unix系统中尤为常见。在使用 `flock()` 之前，我们必须慎重考虑。

那么，有没有更好的解决方案呢？答案是肯定的。我们可以合理使用 `flock()` 或者采用其他策略来解决这个问题。

方案一：为文件加锁时设置超时时间。如果在一个设定的时间内（例如1ms）没有获得锁，就反复尝试获取，直到获得文件的操作权为止。这种方式可以避免长时间等待和死锁问题。具体实现如下：

```php

if ($fp = fopen($fileName, 'a')) {

$startTime = microtime();

do {

$canWrite = flock($fp, LOCK_EX);

if (!$canWrite) usleep(round(rand(0, 100)1000)); // 这里有个小错误，应该是乘法而不是加法

} while (!$canWrite && ((microtime() - $startTime) < 1000));

if ($canWrite) {

fwrite($fp, $dataToSave);

}

fclose($fp);

}

```

方案二：不使用 `flock()` 函数，通过借用临时文件来解决读写冲突问题。这种方法的基本原理是：先将需要更新的文件复制到临时文件目录，并保存其修改时间到一个变量。更新临时文件后，检测原文件的更新时间与保存的时间是否一致。如果时间一致且文件未被其他进程修改过，则将临时文件重命名到原文件；否则，删除临时文件并返回false。这种方法可以有效避免文件在修改过程中的冲突问题。

代码片段：

```php

$dir_fileopen = "tmp"; // 定义临时文件目录

function create_unique_id() {

return time() . substr(md5(microtime()), 0, rand(5, 12)); // 生成一个独特的ID

}

function cfopen($filename, $mode) {

global $dir_fileopen; // 引用全局变量$dir_fileopen

clearstatcache(); // 清除文件状态缓存

do {

$id = md5(create_unique_id()); // 生成一个独特的文件名ID

$tempfilename = $dir_fileopen . "/" . $id . md5($filename); // 构建临时文件名

} while (file_exists($tempfilename)); // 确保临时文件不存在

if (file_exists($filename)) { // 如果原始文件存在

$newfile = false; // 标记为不是新文件

copy($filename, $tempfilename); // 复制原始文件到临时文件

} else {

$newfile = true; // 标记为新文件

}

$fp = fopen($tempfilename, $mode); // 打开临时文件进行写操作

return $fp ? array($fp, $filename, $id, filemtime($filename)) : false; // 返回文件指针及相关信息，失败则返回false

}

// 使用cfopen函数打开文件，进行写操作，并最后关闭文件

$fp = cfopen('lock.txt', 'a+');

cfwrite($fp, "Welcome to Beijing."); // 写入内容到文件

fclose($fp, 'on'); // 关闭文件，并清除可能存在的缓存问题

```

解读与说明：

一、关于`rename()`函数：

该函数在Linux下工作良好，主要用于重命名文件或目录。在Windows环境中，若新文件名已存在，确实会给出提示。在实际应用中，可以通过捕获异常或检查返回值来处理这种情况。

二、关于`clearstatcache()`函数：

PHP会缓存文件属性信息以提高性能，但在多进程环境下，若文件属性未及时更新，可能导致读取到的数据不是的。使用`clearstatcache()`可以确保获取到的文件属性。

三、随机读写方案：

对于用户访问日志的记录，采用随机写入多个日志文件的方式可以降低并发操作的冲突。每个进程都写入不同的日志文件，大大提高了操作的效率。例如，如果有500个日志文件，两个进程同时操作的冲突几率极低。在分析日志时，只需将日志文件合并即可。这种方式的优点是操作排队的可能性较小，进程可以快速完成每次操作。

四、队列方案：

将所有文件操作放入队列中，由一个服务专门处理。队列中的每个操作都是具体的任务。这种方式的优点是，无论有多少文件操作请求，只要愿意排队，都可以按顺序处理。这对于确保文件操作的顺序性和完整性非常有帮助。这需要额外的队列管理和服务设计。

上述各种方案都有其优点和适用场景。在实际应用中，可以根据具体需求和运行环境选择最合适的方案。在设计缓存系统时，面对多种方案的选择，我们通常会将其大致归为两类：需要排队的方案和不需要排队的方案。

对于需要排队的方案，如方案一、二、四，它们在处理数据写入时，遵循一种有序、同步的方式。这种模式下，虽然可能会因为需要等待排队而影响处理速度，但它们确保了读写操作的稳定性和可靠性。想象一下，当我们在制作一件精致的工艺品时，虽然线性的流程会带来等待，但最终呈现出的作品却是有序且完美的。

对于不需要排队的方案三，尽管它在写入数据时可能表现得相当迅速，因为它的分析程序和写入程序是并行运行的，似乎互不干扰。但这种方法存在一个隐患：在写入过程中，它并没有充分考虑到后续读取数据的复杂性和困难度。这就像是在做一个快速但粗糙的手工活儿，虽然短时间内完成了任务，但长远来看，可能会给读取数据带来诸多不便。

当我们谈论添加缓存的初衷时，我们是为了减少数据读取的瓶颈，提高系统性能。方案三的这种特性，在缓存设计领域并不被看好。设想一下，如果我们在更新缓存时采用了随机文件读写法（即方案三），那么在读取缓存时可能需要走更多的流程，这无疑违背了添加缓存的初衷。

反观方案一、二，虽然在写入数据时可能需要等待（当获取锁不成功时，会反复尝试），但当我们需要读取数据时，它们提供了极大的便利。这就像是在图书馆查找资料，虽然有时需要等待他人使用完书籍，但当自己使用时，可以迅速找到所需资料。在缓存系统设计时，我们更倾向于选择方案一、二。