java - 如果并发运行的进程中不存在文件，如何在不使用锁定的情况下安全地创建文件？

Question

假设两个(或更多)并发运行的 Java 进程需要检查文件是否存在，如果不存在则创建该文件，然后在运行过程中可能会读取该文件。我们希望防止多个写入进程互相破坏和/或读取进程读取不完整或不一致版本的文件的可能性。

我们目前正在使用 Java NIO FileLocks 来仲裁这种情况。一个进程设法使用 FileChannel.tryLock() 获取要创建的文件的独占锁并创建它，而其他并发运行的进程无法获取锁并回退到使用 in -运行时文件的内存版本。

但是，锁定给我们的计算场带来了各种问题，因此我们正在探索替代方案。所以我向您提出的问题是:有没有一种方法可以在不使用文件锁的情况下安全地执行此操作？

例如，当进程发现文件不存在时，它们是否可以写入独立的临时文件，然后在写入后或多或少“原子地”将临时文件移动到位？在这种情况下，我们最终可能会遇到多个写入进程，但是只要从文件读取的任何进程始终读取一个版本或另一个版本，而不是两个或多个版本的混合，那就可以了。但是，我不认为所有操作系统都能保证，如果您打开一个文件进行读取，您将继续读取该文件的原始版本，即使该文件在读取过程中被覆盖。

如有任何建议，我们将不胜感激!

Answer 1

Suppose two (or more) concurrently-running Java processes need to check for the existence of a file, create it if it doesn't exist, and then potentially read from that file over the course of their runs.

我不太明白问题的创建和读取部分。如果您希望确保拥有唯一的文件，那么您可以使用 new File(...).createNewFile()并检查以确保它返回true。引用 Javadocs 中的内容:

Atomically creates a new, empty file named by this abstract pathname if and only if a file with this name does not yet exist. The check for the existence of the file and the creation of the file if it does not exist are a single operation that is atomic with respect to all other filesystem activities that might affect the file.

这将为您提供一个唯一的文件，只有该进程(或线程)才能“拥有”该文件。我不确定您打算如何让作者知道要写入哪个文件。

如果您正在谈论创建一个您编写的唯一文件，然后将其移动到要使用的写入目录中，那么上面的方法应该可以工作。完成后，您还需要在写入目录中创建一个唯一的名称。

您可以使用类似以下内容:

private File getUniqueFile(File dir, String prefix) {
    long suffix = System.currentTimeMillis();
    while (true) {
        File file = new File(dir, prefix + suffix);
        // try creating this file, if true then it is unique
        if (file.createNewFile()) {
           return file;
        }
        // someone already has that suffix so ++ and try again
        suffix++;
    }
}

作为替代方案，您还可以使用 UUID.randomUUID() 或其他方法来创建唯一的文件名来生成唯一的名称。