用FileLock锁定Java中的文件

Question

我试图使用Java FileLock向文件写入，以禁止所有其他进程和线程从文件中读取或写入文件，直到完成为止。考虑到这个问题和它的答案，在我看来，这是我想要的完美工具--一个用于文件访问的互斥体。

然而，我非常关注JavaDocs的这篇文章。

文件锁代表整个Java虚拟机持有。它们不适合通过同一虚拟机中的多个线程来控制对文件的访问。

有人可以减轻我的恐惧或者指出我的正确方向吗？听起来，即使另一个线程已经获得了文件，FileLock也根本无法将一个不同的线程排除在文件之外。如果是这样的话，是否还有另一种规范的Java方法可以保护其他线程免受其他线程的影响呢？

Answer 1

FileLock是进程级别的锁，因此不会保护文件不受具有锁的进程中的多个线程的并发访问。

您需要使用FileLock的组合来防止来自其他进程的并发访问，以及进程中的其他同步机制(例如访问文件的synchronized方法)，以防止您自己的线程进行并发访问。

Answer 2

我将按以下方式执行：

interface FileOperator {
  public void operate(File file);
}

class FileProxy {
  private static final ConcurrentHashMap<URI, FileProxy> map =
    new ConcurrentHashMap<>();

  private final Semaphore mutex = new Semaphore(1, true);

  private final File file;

  private final URI key;

  private FileProxy(File file) {
    this.file = file;
    this.key = file.toURI();
  }

  public static void operate(URI uri, FileOperator operator) {
    FileProxy curProxy = map.get(uri);
    if(curProxy == null) {
      FileProxy newProxy = new FileProxy(new File(uri));
      FileProxy curProxy = map.putIfAbsent(newProxy.key, newProxy);
      if(curProxy == null) {
        curProxy = newProxy; // FileProxy was not in the map
      }
    }

    try {
      curProxy.mutex.acquire();
      operator.operate(curProxy.file);
    } finally {
      curProxy.mutex.release();
    }
  }
}

使用文件的线程实现FileOperator或类似的东西。文件隐藏在FileProxy后面，它维护密钥(URI、绝对路径或其他文件不变)值(FileProxy)对的静态ConcurrentHashMap。每个FileProxy都维护一个充当互斥体的Semaphore --这是用一个许可来初始化的。当调用静态operate方法时，如果不存在，则从URI中创建一个新的FileProxy；然后将FileOperator添加到FileProxy队列；在互斥体上调用acquire，以确保一次只能对文件进行一个线程操作；最后，FileOperator完成其任务。

在这个实现中，FileProxy对象永远不会从ConcurrentHashMap中移除--如果这是一个问题，那么解决方案是将FileProxy对象包装在WeakReference或SoftReference中，以便能够垃圾收集它们，然后调用map.replace if reference.get() == null，以确保只有一个线程替换GC的引用。