主页 / unix / 问题 / 793579
Accepted
Zhro
Asked: 2025-04-11 05:50:15 +0800 CST

如何避免脚本运行每个脚本仅应运行一次的程序的竞争条件

  • 772

我有一个脚本，它运行一个程序，我只想让它每个脚本单独运行一个实例。例如，我有两个脚本“a”和“b”，它们分别运行一个 Java 程序。我只希望脚本“a”和脚本“b”分别运行一个 Java 程序实例。在这种情况下，我无法测试某个可执行文件是否正在运行，因为它是 JVM。启动应用程序后，脚本本身也会退出，所以我无法测试它是否已经在运行。

我可以将正在运行的进程的 PID 写入文件并进行测试，但这样做会引发竞争条件，因为我必须等待程序启动，然后再将 PID 记录到文件中。如果启动脚本运行多次且速度过快，最终会导致程序的多个实例同时运行。此外，还存在一种罕见的情况，即两个实例同时尝试写入 PID 文件，这会引发另一个问题，导致我有一个孤立进程，我根本没有 PID 记录。

什么是从启动脚本中锁定程序的可靠方法，以便我只能从脚本中运行单个实例而不存在竞争条件？

请注意，这并不仅限于运行 Java 程序。这只是一个例子。

bash

3 个回答

  1. 假设这是一个典型的 Linux：这可以通过创建两个 systemd 服务单元来实现。脚本启动它们时会使用

    systemctl start unit-a.service
systemctl start unit-b.service

    无论脚本调用该函数的频率如何，该单元都仅启动一次。

    • 4
  2. Best Answer

    对于 Bash 脚本，我锁定命令调用的方法是 Bash FAQ（链接在评论中）中第三个示例的变体。我使用了一个相当常见的锁定程序（flock），但我使用的方式不太常见。我将在示例代码后的描述中解释原因：

    # lockfile is named after this script that must run one at a time
lock_file=/tmp/special-script.lock

# (this locking method does the work in a subshell)
(
  # get a lock on file descriptor 300 (see below)
  flock -x -n 300 || {
    echo "$0: Warning: cannot get lock file ${lock_file}.  Skipping..."
    exit 0
  }

  #
  # lock was successful - invoke sensitive command(s) here
  #

  # subshell's file descriptor 300 is open on the lockfile
) 300>${lock_file}

    这是特殊脚本的一部分，它将调用那些不能同时运行两个副本的命令。此脚本会获取锁文件（lockfile）上的锁，从而阻止重复的副本。如果锁成功，父脚本将调用敏感命令。如果锁失败，则不会调用这些命令。这被称为“协作锁”，因为当锁失败时，脚本会进行协作（不调用敏感命令）。

    不常见的部分是用来flock锁定在锁文件上打开的文件描述符。这就是子shell存在的原因——它的文件描述符300在锁文件上打开，然后该shell运行该flock命令。

    我使用这种方法是因为我的脚本无需执行任何特殊操作即可移除锁——当子shell退出时，文件描述符会关闭，锁也会自动释放。其他一些使用方法flock则要求脚本在敏感命令完成后显式解锁文件。这可能会带来问题，因为错误或崩溃可能会导致锁文件仍然处于锁定状态，脚本无法调用命令。这种文件描述符方法通常不会留下过期锁，因此脚本不需要额外的代码来解锁、检测过期锁并强制解锁等等。

    然而，凡事有利有弊。在某些情况下，命令执行失败后，最好保留锁，防止自动脚本再次运行该命令。您必须判断您的用例需要什么，并应用最佳解决方案。

    • 3

  3. 我可以将正在运行的进程的 PID 写入文件并对其进行测试，但我遇到了竞争条件，因为我必须等待程序启动，然后将 PID 记录到文件中

    谬误！你先以文件已存在时会失败的模式打开文件，然后写入任何内容（或者实际上什么都不写），然后只执行一次你想做的事情。（这涉及到生成一个新程序，这只是个“诱饵”；与问题无关。你需要 PID 做什么？你只关心你是否是唯一一个尝试运行该程序的人。）

    在 bash 中，实现“仅当文件不存在时才创建文件，否则失败”的一个简单方法是

    (set -o noclobber; echo $$ > PID.file)
are_first=$?
    • 2

相关问题