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

Question

假设两个(或多个)并发运行的 Java 进程需要检查一个文件是否存在，如果不存在则创建它，然后可能在它们的运行过程中从该文件中读取。我们希望保护自己免受多个写入进程相互破坏和/或读取进程读取文件的不完整或不一致版本的可能性。

我们目前为解决这种情况所做的工作是使用 Java NIO FileLocks。一个进程设法获取要使用 FileChannel.tryLock() 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退回到使用 in -他们运行的文件的内存版本。

然而，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，进程是否可以在发现文件不存在时写入独立的临时文件，然后或多或少地“原子地”在临时文件写入后将其移动到位？在这种情况下，我们可能会以多个写入进程结束，但前提是任何从文件读取的进程总是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。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阅读，您将继续从该文件的原始版本读取，即使它在读取的中途被覆盖也是如此。

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阅读部分。如果你想确保你有一个唯一的文件，那么你可以使用 new File(...).createNewFile()并检查以确保它返回 true。引用 Javadocs:

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.

这将为您提供一个只有该进程(或线程)才能“拥有”的唯一文件。不过，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，然后将其移至写入目录以供使用，那么上述方法应该有效。完成后，您还需要在写入目录中创建一个唯一的名称。

您可以使用如下内容:

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() 或其他生成唯一名称的方法来创建唯一文件名。