背景
在(zai)進(jin)(jin)行存(cun)儲管(guan)(guan)控系統(tong)中(zhong)的塊(kuai)(kuai)存(cun)儲管(guan)(guan)理模塊(kuai)(kuai)開發時，塊(kuai)(kuai)存(cun)儲所(suo)需(xu)的數(shu)據(ju)需(xu)要從底層拉取并同步(bu)到管(guan)(guan)控系統(tong)的數(shu)據(ju)庫中(zhong)，最終在(zai)頁(ye)面(mian)中(zhong)展示(shi)。系統(tong)設計了2種同步(bu)數(shu)據(ju)的方(fang)式(shi)，一種是(shi)自動(dong)同步(bu)：后臺創建一個(ge)(ge)定時任(ren)務(wu)(wu)，每隔一段時間自動(dong)執行；另一種是(shi)頁(ye)面(mian)設置了同步(bu)按鈕(niu)，用戶可隨時點(dian)擊進(jin)(jin)行同步(bu)。由于(yu)同步(bu)數(shu)據(ju)時間較長，所(suo)以存(cun)在(zai)當一個(ge)(ge)同步(bu)任(ren)務(wu)(wu)正在(zai)進(jin)(jin)行的時候，系統(tong)同時接(jie)收另一個(ge)(ge)同步(bu)請求。但同一時刻系統(tong)只(zhi)能(neng)執行一個(ge)(ge)數(shu)據(ju)同步(bu)任(ren)務(wu)(wu)，否則(ze)會導致數(shu)據(ju)錯亂。這就需(xu)要用到文(wen)件鎖技術(shu)。
為什么要使用文件鎖？
存儲管控系(xi)統使用django-crontab庫實現定時任務，創建一個定時任務的簡單實現方式為(wei)：
CRONJOBS = [
('10 22 * * *', 'ceph.views.rbd.volume_view.main_rbd_job', '>>/var/log/ecloudmon-web/cstor_rbd_sync_job.log')
]創建完成后，python會在(zai)底(di)層操作系統使用crontab命(ming)令自動創建對(dui)應(ying)的定時任(ren)務，同時系統為該定時任(ren)務創建一(yi)個(ge)新的進程，且(qie)與(yu)python主程序(xu)不(bu)同。
定時任務執(zhi)行(xing)時本(ben)質上是(shi)對代碼(ma)文(wen)件(jian)進行(xing)讀(du)寫(xie)，當python主程(cheng)(cheng)序同(tong)時文(wen)件(jian)同(tong)一個代碼(ma)文(wen)件(jian)時（并發(fa)），如果不進行(xing)加鎖處(chu)理，就會引(yin)發(fa)問題；而我們常用的threading lock主要是(shi)針對多線程(cheng)(cheng)并發(fa)進行(xing)處(chu)理，此種情況下并不適(shi)用。
文件(jian)鎖(suo)可以針對單個(ge)文件(jian)的(de)讀(du)寫進行加鎖(suo)處理，不(bu)管是多進程并(bing)發還(huan)是多線(xian)程并(bing)發，適用于此種(zhong)情(qing)況。
文件鎖在管控系統中的實現方式介紹
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引入模塊fcntl
fcntl模塊是python標準(zhun)庫中自帶(dai)的，主(zhu)要(yao)針對Linux系統下的fcntl()接口。
import fcntl-
使用fcntl
fcntl.flock(fd, operation)其中(zhong)，fd為(wei)文件(jian)描述符(fu)，operation為(wei)指定要進(jin)行的鎖操作，主要有以下取值：
- LOCK_SH: 表示要創建一個共享鎖，在任意時間內，一個文件的共享鎖可以被多個進程擁有。
- LOCK_EX：表示創建一個排它鎖，在任意時間內，一個文件的排它鎖只能被一個進程擁有
- LOCK_UN：表示刪除該進程創建的鎖
- LOCK_NB：如果指定此參數，函數不能獲得文件鎖就立即返回，否則，函數會等待獲得文件鎖。LOCK_NB可以同LOCK_SH或LOCK_NB進行按位或（|）運算操作。flock(f,fcntl.LOCK_EX|fcntl.LOCK_NB)
- LOCK_MAND：它主要是用于共享模式強制鎖，它可以與LOCK_READ或者LOCK_WRITE聯合起來使用，從而表示是否允許并發的讀操作或者并發的寫操作。
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存儲管控系統中的應用
在存(cun)儲管控系統中，數據同(tong)步任務(wu)在同(tong)一時(shi)間只能執行一次(ci)，即文件只能被一個進程訪問(wen)，所(suo)以使用(yong)(yong)了LOCK_EX，即排他鎖(suo)。同(tong)時(shi)組合(he)使用(yong)(yong)了LOCK_NB，使同(tong)步任務(wu)不具(ju)備執行條件時(shi)立即退出(chu)。實現的關鍵代碼如下(xia)：
try:
with open(BASE_DIR + "/rbd_sync_job.py", 'r') as f:
fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX | fcntl.LOCK_NB)
get_rbd_info()
except Exception as e:
log.info('rbd sync job is running for frontend!')
finally:
f.close()
