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在現(xiàn)代日常生活中，隨著計算機的廣泛應(yīng)用，不可避免的出現(xiàn)多用戶同時使用同一個文件或資源的情況。這時候，如果沒有進行適當?shù)目刂?，就會導致?shù)據(jù)出現(xiàn)嚴重的損壞，甚至是系統(tǒng)崩潰。因此，為了實現(xiàn)多用戶訪問的安全性和可靠性，Linux系統(tǒng)采用了共享鎖的技術(shù)。
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那么，什么是共享鎖呢？顧名思義，共享鎖就是一種可以被多個進程共享的鎖。在鎖定某個資源或文件時，除了鎖定者外，其他進程也可以使用這個資源或文件，但它們只能讀取該資源或文件，卻不能修改。這個時候，就使用了共享鎖。
共享鎖既可以通過C語言的API函數(shù)調(diào)用來實現(xiàn)，也可以直接在命令行中使用。下面，我們就來介紹一下在Linux系統(tǒng)下如何使用共享鎖來實現(xiàn)多用戶訪問。
1. C語言中的共享鎖實現(xiàn)
我們可以使用以下這些C語言中的API函數(shù)來實現(xiàn)共享鎖的操作：
1.1. int flock(int fd, int operation);
這是一個文件鎖操作的函數(shù)。該函數(shù)可以用于獲取指定文件的鎖，operation取值為LOCK_EX，表示排他鎖，只有一個進程可以擁有該鎖；取值為LOCK_SH，表示共享鎖，多個進程可以共享該鎖；取值為LOCK_UN，表示釋放該文件的鎖。
1.2. int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);
這是一個更加靈活的文件鎖操作函數(shù)。該函數(shù)可以用于獲取、釋放、修改文件鎖等操作，且可以設(shè)置鎖的類型、操作方式等參數(shù)。
例如，如果需要從共享鎖轉(zhuǎn)變成排他鎖，可以調(diào)用以下代碼
struct flock f_lock;
f_lock.l_type = F_WRLCK;
fcntl(fd, F_SETLKW, &f_lock);
1.3. int sem_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, unsigned int value);
該函數(shù)創(chuàng)建一個有名信號量，name為指定的信號量名字，oflag參數(shù)指定了信號量的模式，mode參數(shù)指定了新創(chuàng)建信號量的權(quán)限，value參數(shù)指定信號量的值。
1.4. int sem_wt(sem_t *sem);
該函數(shù)用于等待信號量。如果信號量的值大于0，則信號量減一，函數(shù)返回；如果信號量的值為0，則函數(shù)一直阻塞等待至信號量的值大于0。
1.5. int sem_post(sem_t *sem);
該函數(shù)將信號量的值加一。
C語言中的API函數(shù)方式比較繁瑣，需要進行很多的操作和判斷，而且需要非常熟練的C語言程序設(shè)計能力。對于一般程序員來說，使用命令行會更加方便快捷。
2. 命令行中的共享鎖實現(xiàn)
在命令行中，我們可以使用flock命令來實現(xiàn)共享鎖的功能。并且，flock命令的使用方式也比較簡單，只需要在終端輸入一行命令即可進行操作。
2.1. 命令格式：
flock [options] [filename] [command]
其中，options部分是一些操作選項，常用的有-e（排他鎖）、-s（共享鎖）等；filename指定需要進行鎖定的文件；command則是接下來需要執(zhí)行的命令，比如可以是程序執(zhí)行命令，也可以是其他命令。
2.2. 命令示例：
2.2.1. 共享鎖命令
flock -s file.txt -c “cat file.txt”
其中，-s表示共享鎖；file.txt表示需要進行鎖定的文件；-c表示執(zhí)行命令cat，即輸出該文件的內(nèi)容。
2.2.2. 排他鎖命令
flock -e file.txt -c “echo hello world > file.txt”
其中，-e表示排他鎖；file.txt表示需要進行鎖定的文件；-c表示執(zhí)行命令echo，即將“hello world”輸出到該文件內(nèi)。
通過以上命令示例，我們可以看出，在Linux系統(tǒng)下，使用共享鎖可以輕松實現(xiàn)多用戶訪問的安全性和可靠性，并且使用flock命令可以直接在命令行操作，非常方便快捷。
在實際開發(fā)中，如果需要多用戶訪問同一個資源或文件時，一定要確保進行適當?shù)目刂?，避免?shù)據(jù)的損壞和系統(tǒng)的崩潰。使用共享鎖的方式，可以在保證多用戶訪問的前提下，實現(xiàn)更加安全、可靠的系統(tǒng)操作和數(shù)據(jù)處理。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 如何處理高并發(fā)
如何處理高并發(fā)
問題一：java程序員面試時被問到：如何在j2ee項目中處理高并發(fā)量訪問？ 該怎么回答？ 請仔細看題干再回答 blog.csdn/y_h_t/article/details/
你是一名java程序員，這些應(yīng)該知道些吧
問題二：如何處理高并發(fā)帶來的系統(tǒng)性能問題 那必須了解linux中的基本使用，比如如何找到某個路徑，如何打開一個文件，如何編輯修改一個文件等等，那就是linux中命令的使用；還有就是必須知道linux服務(wù)器中所用的什么服務(wù)器（有weblogic、websphere等等）；精通相關(guān)服務(wù)器的重要屬性配置等等。
問題三：JAVA中高訪問量高并發(fā)的問題怎么解決? 你指的高并發(fā)量大概有多少？
幾點需要注意：
盡量使用緩存，包括用戶緩存，信息緩存等，多花點內(nèi)存來做緩存，可以大量減少與數(shù)據(jù)庫的交互，提高性能。
用jprofiler等工具找出性能瓶頸，減少額外的開銷。
優(yōu)化數(shù)據(jù)庫查詢語句，減少直接使用hibernate等工具的直接生成語句（僅耗時較長的查詢做優(yōu)化）。
優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，多做索引，提高查詢效率。
統(tǒng)計的功能盡量做緩存，或按每天一統(tǒng)計或定時統(tǒng)計相關(guān)報表，避免需要時進行統(tǒng)計的功能。
能使用靜態(tài)頁面的地方盡量使用，減少容器的解析（盡量將動態(tài)內(nèi)容生成靜態(tài)html來顯示）。
解決以上問題后，使用服務(wù)器集群來解決單臺的瓶頸問題。
基本上以上述問題解決后，達到系統(tǒng)更優(yōu)。
至于樓上有人提到別用JAVA來做，除非是低層的連接數(shù)過大（如大量的端口占用需求），這種情況下考慮直接C來寫，其他的可臘簡以用JAVA來做。
問題四：項目中怎么控制多線程高并發(fā)訪問 synchronized關(guān)鍵字主要解決多線程共享數(shù)據(jù)同步問題。
ThreadLocal使用場合主要解決多線程中數(shù)據(jù)因并發(fā)產(chǎn)生不一致問題。
ThreadLocal和Synchonized都用于解決多線程并發(fā)訪問。但是ThreadLocal與synchronized有本質(zhì)的區(qū)別:
synchronized是利用鎖的機制，使變量或代碼塊在某一時該只能被困返一個線程訪問。而ThreadLocal為每一個線程都提供汪局饑了變量的副本，使 得每個線程在某一時間訪問到的并不是同一個對象，這樣就隔離了多個線程對數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享。而Synchronized卻正好相反，它用于在多個線程間通信 時能夠獲得數(shù)據(jù)共享。
Synchronized用于線程間的數(shù)據(jù)共享，而ThreadLocal則用于線程間的數(shù)據(jù)隔離。當然ThreadLocal并不能替代synchronized,它們處理不同的問題域。Synchronized用于實現(xiàn)同步機制，比ThreadLocal更加復雜。
1、Java中synchronized用法
使用了synchronized關(guān)鍵字可以輕松地解決多線程共享數(shù)據(jù)同步問題。
synchronized關(guān)鍵字可以作為函數(shù)的修飾符，也可作為函數(shù)內(nèi)的語句，也就是平時說的同步方法和同步語句塊。如果再細的分 類，synchronized可作用于instance變量、object reference（對象引用）、static函數(shù)和class literals(類名稱字面常量)身上。
synchronized取得的鎖都是對象；每個對象只有一個鎖（lock）與之相關(guān)聯(lián)；實現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開銷作為代價的，甚至可能造成死鎖，所以盡量避免無謂的同步控制。
問題五：如何處理高并發(fā)或列舉處理高并發(fā)的業(yè)務(wù)邏輯 1、提高系統(tǒng)的并發(fā)能力 2、減輕數(shù)據(jù)庫的負擔 這兩種用途其實非常容易理解。由于memcached高性能，所以可以同時服務(wù)于更多的連接，大大提高了系統(tǒng)的并發(fā)處理的能力。另外，memcached 通常部署在業(yè)務(wù)邏輯層（前臺應(yīng)用）和存儲層（主指數(shù)據(jù)庫）之間，作為數(shù)據(jù)庫和前臺應(yīng)用的數(shù)據(jù)緩沖，因此可以快速的響應(yīng)前端的請求，減少對數(shù)據(jù)庫的訪問。
問題六：數(shù)據(jù)庫怎樣處理高并發(fā) 1.用一個標識，在選擇那張票的時候先用(Update 表 set 票flag=‘占用了！’ where 票flag=‘未占用’ and ……..)這樣是保險的，不可能存在并發(fā)問題，這就牽扯到sql鎖機制問題了，你可以測試一下，其實sql中update是先查詢出然后刪除再添加，但由于使用了update，過程中就自動加鎖了，很方便吧2.加鎖。Microsoft? SQL Server? 2023 使用鎖定確保事務(wù)完整性和數(shù)據(jù)庫一致性。鎖定可以防止用戶讀取正在由其他用戶更改的數(shù)據(jù)，并可以防止多個用戶同時更改相同數(shù)據(jù)。如果不使用鎖定，則數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可能在邏輯上不正確，并且對數(shù)據(jù)的查詢可能會產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。雖然 SQL Server 自動強制鎖定，但可以通過了解鎖定并在應(yīng)用程序中自定義鎖定來設(shè)計更有效的應(yīng)用程序。
問題七：數(shù)據(jù)庫怎樣處理高并發(fā) 理論上不限制并發(fā)連接數(shù)的.就是服務(wù)器受硬件的限制.過高的并發(fā)是會使服務(wù)器無法完成并發(fā)任務(wù),而造成服務(wù)器死機或者假死機.不過數(shù)據(jù)庫軟件可以優(yōu)化并發(fā)連接,使并發(fā)持續(xù)的時間更短,以減起服務(wù)器的負擔,但是一臺服務(wù)器不能完成幾十萬的并發(fā).
問題八：如何處理大量數(shù)據(jù)并發(fā)操作 如何處理大量數(shù)據(jù)并發(fā)操作
文件緩存，數(shù)據(jù)庫緩存，優(yōu)化sql,數(shù)據(jù)分流,數(shù)據(jù)庫表的橫向和縱向劃分，優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)！
鎖述的概
一. 為什么要引入鎖
多個用戶同時對數(shù)據(jù)庫的并發(fā)操作時會帶來以下數(shù)據(jù)不一致的問題:
丟失更新
A,B兩個用戶讀同一數(shù)據(jù)并進行修改,其中一個用戶的修改結(jié)果破壞了另一個修改的結(jié)果,比如訂票系統(tǒng)
臟讀
A用戶修改了數(shù)據(jù),隨后B用戶又讀出該數(shù)據(jù),但A用戶因為某些原因取消了對數(shù)據(jù)的修改,數(shù)據(jù)恢復原值,此時B得到的數(shù)據(jù)就與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了不一致
不可重復讀
A用戶讀取數(shù)據(jù),隨后B用戶讀出該數(shù)據(jù)并修改,此時A用戶再讀取數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)前后兩次的值不一致
并發(fā)控制的主要方法是封鎖,鎖就是在一段時間內(nèi)禁止用戶做某些操作以避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致
二 鎖的分類
鎖的類別有兩種分法：
1. 從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的角度來看：分為獨占鎖（即排它鎖），共享鎖和更新鎖
MS-SQL Server 使用以下資源鎖模式。
鎖模式 描述
共享 (S) 用于不更改或不更新數(shù)據(jù)的操作（只讀操作），如 SELECT 語句。
更新 (U) 用于可更新的資源中。防止當多個會話在讀取、鎖定以及隨后可能進行的資源更新時發(fā)生常見形式的死鎖。
排它 (X) 用于數(shù)據(jù)修改操作，例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。確保不會同時同一資源進行多重更新。
意向鎖 用于建立鎖的層次結(jié)構(gòu)。意向鎖的類型為：意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及與意向排它共享 (SIX)。
架構(gòu)鎖 在執(zhí)行依賴于表架構(gòu)的操作時使用。架構(gòu)鎖的類型為：架構(gòu)修改 (Sch-M) 和架構(gòu)穩(wěn)定性 (Sch-S)。
大容量更新 (BU) 向表中大容量復制數(shù)據(jù)并指定了 TABLOCK 提示時使用。
共享鎖
共享 (S) 鎖允許并發(fā)事務(wù)讀取 (SELECT) 一個資源。資源上存在共享 (S) 鎖時，任何其它事務(wù)都不能修改數(shù)據(jù)。一旦已經(jīng)讀取數(shù)據(jù)，便立即釋放資源上的共享 (S) 鎖，除非將事務(wù)隔離級別設(shè)置為可重復讀或更高級別，或者在事務(wù)生存周期內(nèi)用鎖定提示保留共享 (S) 鎖。
更新鎖
更新 (U) 鎖可以防止通常形式的死鎖。一般更新模式由一個事務(wù)組成，此事務(wù)讀取記錄，獲取資源（頁或行）的共享 (S) 鎖，然后修改行，此操作要求鎖轉(zhuǎn)換為排它 (X) 鎖。如果兩個事務(wù)獲得了資源上的共享模式鎖，然后試圖同時更新數(shù)據(jù)，則一個事務(wù)嘗試將鎖轉(zhuǎn)換為排它 (X) 鎖。共享模式到排它鎖的轉(zhuǎn)換必須等待一段時間，因為一個事務(wù)的排它鎖與其它事務(wù)的共享模式鎖不兼容；發(fā)生鎖等待。第二個事務(wù)試圖獲取排它 (X) 鎖以進行更新。由于兩個事務(wù)都要轉(zhuǎn)換為排它 (X) 鎖，并且每個事務(wù)都等待另一個事務(wù)釋放共享模式鎖，因此發(fā)生死鎖。
若要避免這種潛在的死鎖問題，請使用更新 (U) 鎖。一次只有一個事務(wù)可以獲得資源的更新 (U) 鎖。如果事務(wù)修改資源，則更新 (U) 鎖轉(zhuǎn)換為排它 (X) 鎖。否則，鎖轉(zhuǎn)換為共享鎖。
排它鎖
排它 (X) 鎖可以防止并發(fā)事務(wù)對資源進行訪問。其它事務(wù)不能讀取或修改排它 (X) 鎖鎖定的數(shù)據(jù)。
意向鎖
意向鎖表示 SQL Server 需要在層次結(jié)構(gòu)中的某些底層資源上獲取共享 (S) 鎖或排它 (X) 鎖。例如，放置在表級的共享意向鎖表示事務(wù)打算在表中的頁或行上放置共享 (S) 鎖。在表級設(shè)置意向鎖可防止另一個事務(wù)隨后在包含那一頁的表上獲取排它 (X) 鎖。意向鎖可以提高性能，因為 SQL Server 僅在表級檢查意向鎖來確定事務(wù)是否可以安全地獲取該表上的鎖。而無須檢查表中的每行或每頁上的鎖……>>
問題九：高并發(fā)是什么和如何解決 數(shù)據(jù)庫建立多表關(guān)聯(lián)，關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)字段和查詢字段建立索引，對唯一性建立好，同時多任務(wù)并發(fā)時程序設(shè)計時注意數(shù)據(jù)的合理性檢驗和用戶處理數(shù)據(jù)有問題時的友好提示見面，建立好的結(jié)構(gòu)文檔說明，同時對關(guān)鍵字段的關(guān)系型作好記錄，有效地設(shè)計多表的結(jié)構(gòu)安排，盡量減少數(shù)據(jù)的冗余，同時又要避免對歷史數(shù)據(jù)的影響，保持良好的數(shù)據(jù)管理
問題十：如何處理高并發(fā)量的HTTP請求 盡量減少頁面的HTTP請求，可以提高頁面載入速度。減少頁面中的元素網(wǎng)頁中的的圖片、form、flash等等元素都會發(fā)出HTTP請求，盡可能的減少頁面中非必要的元素，可以減少HTTP請求的次數(shù)。
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