如何实现lockfile命令的功能

Question

我正在尝试为在集群上运行的软件实现基于文件系统的锁定。底层共享文件系统使用DRBD 实现，因此可以认为保证了同步性。我当前的实现如下所示：

# check the lock file                                                                                                 
if os.path.isfile(lockfile):                                                                                       
    if time.time() - os.path.getmtime(lockfile) > 3600:                                                             
        logInfo('lock is older than 3600s, removing it and going on collecting result.')                           
        os.remove(lockfile)                                                                                        
    else:                                                                                                             
        logInfo('Previous action is still on-going, please wait until it\'s finished or timeout.')
        sys.exit(1)

# create the lock file                                                                                                
open(lockfile, 'w').close();

显然，当集群中不同机器上运行的多个脚本实例可能会一致认为系统已解锁，创建锁定文件并执行需要互斥的操作时，可能会出现这种情况。

总而言之，我需要一个基于文件系统的锁定工具，并且锁定检查和创建一起形成一个原子操作。

使用lockfile 命令可以在shell 脚本中实现相同的功能。

Answer 1

使用os.open可以实现一个解决方案，它封装了open系统调用：

import os,errno
def lockfile(filename):
    try:
        os.close(os.open(filename, os.O_CREAT | os.O_EXCL | os.O_WRONLY));
    except OSError as e:
        if e.errno == errno.EEXIST:  # System is already locked as the file already exists.
            return False
        else:  # Something unexpected went wrong so reraise the exception.
            raise
    return True  # System has successfully been locked by the function

注意 os.open() 的第二个参数。根据this answer，当使用标志 O_EXCL 与 O_CREAT 一起使用时，并且路径名已经存在，那么 open() 将失败，或者更准确地说，将引发一个带有 errno EEXIST 的 OSError，这在我们的例子中意味着系统已经锁定。但是，当路径指向一个不存在的文件时，它会立即被创建，不会给文件系统的其他用户留出时间来同时执行相同的步骤。 并且根据this one，所描述的技术可以被认为是广泛的平台无关的。