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Java 提供了文件锁FileLock类，利用这个类可以控制不同程序(JVM)对同一文件的并发访问，实现进程间文件同步操作。
FileLock是Java 1.4 版本后出现的一个类，它可以通过对一个可写文件(w)加锁，保证同时只有一个进程可以拿到文件的锁，这个进程从而可以对文件做访问；而其它拿不到锁的进程要么选择被挂起等待，要么选择去做一些其它的事情， 这样的机制保证了众进程可以顺序访问该文件。也可以看出，能够利用文件锁的这种性质，在一些场景下，虽然我们不需要操作某个文件， 但也可以通过 FileLock 来进行并发控制，保证进程的顺序执行，避免数据错误。
“Locks are associated with files, not channels. Use locks to coordinate with external processes, not between threads in the same JVM.”
1. 概念
共享锁: 共享读操作，但只能一个写（读可以同时，但写不能）。共享锁防止其他正在运行的程序获得重复的独占锁，但是允许他们获得重复的共享锁。
独占锁: 只有一个读或一个写（读和写都不能同时）。独占锁防止其他程序获得任何类型的锁。
2. FileLock FileChannel.lock(long position, long size, boolean shared)
shared的含义:是否使用共享锁,一些不支持共享锁的操作系统,将自动将共享锁改成排它锁。可以通过调用isShared()方法来检测获得的是什么类型的锁。
3. lock()和tryLock()的区别：
lock()阻塞的方法，锁定范围可以随着文件的增大而增加。无参lock()默认为独占锁；有参lock(0L, Long.MAX_VALUE, true)为共享锁。
tryLock()非阻塞,当未获得锁时,返回null.
4. FileLock的生命周期：在调用FileLock.release(),或者Channel.close(),或者JVM关闭
5. FileLock是线程安全的
6. 注意事项：
同一进程内，在文件锁没有被释放之前，不可以再次获取。即在release()方法调用前,只能lock()或者tryLock()一次。
文件锁的效果是与操作系统相关的。一些系统中文件锁是强制性的，就当Java的某进程获得文件锁后，操作系统将保证其它进程无法对文件做操作了。而另一些操作系统的文件锁是询问式的(advisory)，意思是说要想拥有进程互斥的效果，其它的进程也必须也按照API所规定的那样来申请或者检测文件锁，不然将起不到进程互斥的功能。所以文档里建议将所有系统都当做是询问式系统来处理，这样程序更加安全也更容易移植。
如何避免死锁：在读写关键数据时加锁，操作完成后解锁；一次性申请所有需要的资源，并且在申请不成功的情况下放弃已申请到的资源。
Java文件锁定一般都通过FileChannel来实现。主要涉及如下2个方法：
tryLock() throws IOException 试图获取对此通道的文件的独占锁定。
tryLock(long position, long size, boolean shared) throws IOException 试图获取对此通道的文件给定区域的锁定。
tryLock等同于tryLock(0L, Long.MAX_VALUE, false) ，它获取的是独占锁，所以一定是在释放锁之后，才能读取到文件内容。
1.写文件的时候加锁:
Thread_writeFile.java
1 import java.io.File; 2 import java.io.IOException; 3 import java.io.RandomAccessFile; 4 import java.nio.channels.FileChannel; 5 import java.nio.channels.FileLock; 6 import java.util.Calendar; 7 8 public class Thread_writeFile extends Thread{ 9 public void run(){10 Calendar calstart=Calendar.getInstance();11 File file=new File('D:/test.txt'); 12 try {13 if(!file.exists()){14 file.createNewFile();15 }16 //对该文件加锁17 RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, 'rw');18 FileChannel fileChannel=randomAccessFile.getChannel();19 FileLock fileLock=null;20 while(true){ 21 try {22 fileLock = fileChannel.tryLock();23 break;24 } catch (Exception e) {25 System.out.println('有其他线程正在操作该文件，当前线程'+Thread.currentThread().getName()+'休眠1000毫秒'); 26 sleep(1000); 27 }28 29 }30 for(int i=1;i<>){31 sleep(10);32 StringBuffer sb=new StringBuffer();33 sb.append('这是第'+i+'行对应的数据');34 sb.append('\n');35 randomAccessFile.write(sb.toString().getBytes('utf-8'));36 }37 fileLock.release();38 fileChannel.close();39 randomAccessFile.close();40 randomAccessFile=null;41 } catch (IOException e) {42 e.printStackTrace();43 } catch (InterruptedException e) {44 e.printStackTrace();45 }46 Calendar calend=Calendar.getInstance();47 System.out.println('线程:'+Thread.currentThread().getName()+',写文件共花了'+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+'秒');48 }49 }
测试类:Thread_writeTest
1 public class Thread_writeTest { 2 3 public static void main(String[] args) { 4 Thread_writeFile writeFileThread=new Thread_writeFile(); 5 writeFileThread.setName('writeFileThread'); 6 Thread_writeFile writeFileThread2=new Thread_writeFile(); 7 writeFileThread2.setName('writeFileThread2'); 8 writeFileThread.start(); 9 writeFileThread2.start(); 10 }11 }
运行结果:
有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒有其他线程正在操作该文件，当前线程writeFileThread休眠1000毫秒线程:writeFileThread2,写文件共花了10021秒线程:writeFileThread,写文件共花了21026秒
2.读取文件的时候加锁:
Thread_readFile.java
1 import java.io.File; 2 import java.io.FileNotFoundException; 3 import java.io.IOException; 4 import java.io.RandomAccessFile; 5 import java.nio.channels.FileChannel; 6 import java.nio.channels.FileLock; 7 import java.util.Calendar; 8 9 public class Thread_readFile extends Thread{ 10 public void run(){ 11 try { 12 Calendar calstart=Calendar.getInstance(); 13 sleep(5000); 14 File file=new File('D:/test.txt'); 15 //给该文件加锁 16 RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(file, 'rw'); 17 FileChannel fileChannel=randomAccessFile.getChannel(); 18 FileLock fileLock=null; 19 while(true){ 20 try {21 fileLock = fileChannel.tryLock();22 break;23 } catch (Exception e) {24 System.out.println('有其他线程正在操作该文件，当前线程'+Thread.currentThread().getName()+'休眠1000毫秒'); 25 sleep(1000); 26 }27 } 28 byte[] buf = new byte[1024]; 29 StringBuffer sb=new StringBuffer(); 30 while((randomAccessFile.read(buf))!=-1){ 31 sb.append(new String(buf,'utf-8')); 32 buf = new byte[1024]; 33 } 34 35 System.out.println(sb.toString()); 36 37 fileLock.release(); 38 fileChannel.close(); 39 randomAccessFile.close(); 40 randomAccessFile=null; 41 42 Calendar calend=Calendar.getInstance(); 43 System.out.println('当前线程:'+Thread.currentThread().getName()+',读文件共花了'+(calend.getTimeInMillis()-calstart.getTimeInMillis())+'秒'); 44 }catch (FileNotFoundException e) { 45 e.printStackTrace(); 46 } catch (IOException e) { 47 e.printStackTrace(); 48 } catch (InterruptedException e) { 49 e.printStackTrace(); 50 } 51 } 52 }
测试类:Thread_readTest.java
1 public class Thread_readTest { 2 3 public static void main(String[] args) { 4 Thread_readFile readFileThread=new Thread_readFile(); 5 readFileThread.setName('readFileThread'); 6 Thread_readFile writeFileThread2=new Thread_readFile(); 7 writeFileThread2.setName('readFileThread2'); 8 9 readFileThread.start(); 10 writeFileThread2.start(); 11 }12 }
运行结果:
有其他线程正在操作该文件，当前线程readFileThread休眠1000毫秒这是第1行对应的数据这是第2行对应的数据当前线程:readFileThread2,读文件共花了5009秒这是第1行对应的数据这是第2行对应的数据当前线程:readFileThread,读文件共花了6009秒
//================================另外一个例子================================
1 import java.io.FileNotFoundException; 2 import java.io.FileOutputStream; 3 import java.io.IOException; 4 import java.io.RandomAccessFile; 5 import java.nio.ByteBuffer; 6 import java.nio.channels.FileChannel; 7 import java.nio.channels.FileLock; 8 import java.util.Date; 9 10 public class FileLockTest {11 12 public static void main(String[] args){13 FileChannel channel = null;14 FileLock lock = null;15 try {16 //1. 对于一个只读文件通过任意方式加锁时会报NonWritableChannelException异常17 //2. 无参lock()默认为独占锁，不会报NonReadableChannelException异常，因为独占就是为了写18 //3. 有参lock()为共享锁，所谓的共享也只能读共享，写是独占的，共享锁控制的代码只能是读操作，当有写冲突时会报NonWritableChannelException异常19 channel = new FileOutputStream('test.txt',true).getChannel();20 RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile('test.txt','rw');21 22 //在文件末尾追加内容的处理23 raf.seek(raf.length());24 channel = raf.getChannel();25 26 //获得锁方法一：lock()，阻塞的方法，当文件锁不可用时，当前进程会被挂起27 lock = channel.lock();//无参lock()为独占锁28 //lock = channel.lock(0L, Long.MAX_VALUE, true);//有参lock()为共享锁，有写操作会报异常29 30 //获得锁方法二：trylock()，非阻塞的方法，当文件锁不可用时，tryLock()会得到null值31 //do {32 // lock = channel.tryLock();33 //} while (null == lock);34 35 //互斥操作36 ByteBuffer sendBuffer=ByteBuffer.wrap((new Date()+' 写入\n').getBytes());37 channel.write(sendBuffer);38 Thread.sleep(5000);39 } catch (FileNotFoundException e) {40 e.printStackTrace();41 } catch (IOException e) {42 e.printStackTrace();43 } catch (InterruptedException e) {44 e.printStackTrace();45 } finally {46 if (lock != null) {47 try {48 lock.release();49 lock = null;50 } catch (IOException e) {51 e.printStackTrace();52 }53 }54 55 if (channel != null) {56 try {57 channel.close();58 channel = null;59 } catch (IOException e) {60 e.printStackTrace();61 }62 }63 }64 }65 }
推荐一个帖子:
https://stackoverflow.com/questions/128038/how-can-i-lock-a-file-using-java-if-possible
关于JavaNIO的总结还可以看我的博客：
http://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/7505474.html
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