使用文件实现分布式锁

Question

我有一个由多台Windows计算机共享的网络驱动器(Z:)。是否可以通过简单地在这个网络驱动器上创建/删除文件来实现跨机锁？

例如，两台计算机，A和B，希望同时写入ID为123的共享资源。

其中一台计算机，比如A，首先通过创建一个空文件Z：\lock\123来锁定资源。当B看到有名为" 123“的锁文件时，B知道其他人正在使用资源123，因此它必须等待A删除Z：\ lock \123才能访问该资源。

这就像多线程中的关键部分，但我想在多台机器上完成。

我正在尝试用Python实现。我想出的是：

import os
import time


def lock_it(lock_id):

    lock_path = "Z:\\locks\\" + lock_id
    while os.path.exists(lock_path):
        time.sleep(5)  # wait for 5 seconds

    # create the lock file
    lock_file = open(lock_path, "w")
    lock_file.close()


 def unlock_it(lock_id):

     # delete the lock file
     lock_path = "Z:\\locks\\" + lock_id
     if os.path.exists(lock_path):
         os.remove(lock_path)

这将无法工作，因为可能有多个进程退出等待状态并同时创建锁文件。

同样，问题是：在共享存储上实现跨机器锁定机制有可能吗？

Answer 1

..。说大也大吧。

首先，您应该创建一个锁目录，而不是一个锁文件。如果目录已经存在，创建目录(请参阅os.mkdir)将失败，因此您可以获得如下所示的锁：

while True:
    try:
        os.mkdir(r"z:\my_lock")
        return
    except OSError as e:
        if e.errno != 21: # Double check that errno will be the same on Windows
            raise
        time.sleep(5)

第二(这就是“某种”出现的地方)，你会想要某种方式来注意持有锁的人什么时候死了。一个简单的方法可能是让他们偶尔更新锁目录中的一个文件。然后，如果客户端注意到该文件有一段时间没有更新，他们可以删除目录并尝试获取锁本身。

Answer 2

这不会像你所希望的那样起作用。您还会遇到其他问题，例如网络驱动器即将关闭，在这种情况下，您的所有进程要么会被卡住，要么会认为没有人持有锁。

我建议你研究一下像ZooKeeper这样的东西。您将能够在发生网络故障时创建同步锁并进行恢复。分布式锁背后的框架比在网络驱动器上创建文件要复杂得多。