每日一句英语学习,每天进步一点点:
"Better not to ignore the past but learn from it instead. Otherwise, history has a way of repeating itself."
「最好不要无视过去,而是从中汲取经验教训,否则,历史会有重演的时候。」
前言
有某些场景下,我们不希望有多个相同的 Linux 进程 或 Shell 脚本同时执行,因为相同进程同时执行,可能会破坏数据的一致性。
当然还有在 C++ 代码里,有时希望保证程序中一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点,也就是所谓的「单例模式」。只有一个实例很重要,比如一个打印机可以有多个打印任务,但是只有一个正在工作的任务,一个系统只能有一个窗口管理器或文件系统。
接下来,简单介绍下:
Linux 命令的方式控制进程是「单例」的方式;
C 代码单进程控制的实现;
C++ 线程安全的「单例模式」实现。
正文
flock 命令为脚本加锁
可以用flock
命令为 Shell 脚本加锁。当多个进程可能会执行同一个脚本,这些进程需要保证其它进程没有在操作,以免重复执行。通常,这样的进程会使用一个「锁文件」,也就是建立一个文件来告诉别的进程自己在运行,如果检测到那个文件存在则认为有操作同样数据的进程在工作。
flock命令来为脚本加锁,如下命令:
flock -xn <锁文件> -c
实战演示
1. 编写一个测试脚本 test.sh
#! /bin/bash
echo "Hello World"
sleep 1000
2. flock
命令给脚本加锁
flock -xn ./test.lock -c "/root/test.sh"
3. 开启另外一个 bash 窗口运行同个的脚本
另外一个 bash 窗口运行了同个脚本后,未获取到锁直接返回了,直到上一个脚本运行完毕,这个才可以开始正常运行。
应用的场景
可以在 Linux 定时器/etc/crontab
里运用flock
命令为脚本加锁,防止重复执行:
* * * * * (flock -xn ./test.lock -c "/root/test.sh")
C 代码实现单进程控制
通常后台服务器程序都必须有且只有一个进程,那么如何控制单进程呢?思想和上面提到的flock
命令差不多。
我们可以通过flock
系统接口函数对某个文件进行加锁
用 flock 函数实现的单进程控制代码
C 程序单进程控制实战演练
我们在 main
函数使用上面的函数:
int main(void)
{//进程单实例运行检测if(0 != server_is_running()){printf("myserver process is running!!!!! Current process will exit !\n");return -1;}while(1){printf("myserver doing ... \n");sleep(2);}return 0;
}
运行程序,可知进程pid是 6965
[root@lincoding singleprocess]# ./myserver
server is not running! begin to run..... pid=6965
myserver doing ...
myserver doing ...
此时,再运行同个程序,这时会报错退出,因为检测到程序已经在运行中,不可以起另外一个进程。
[root@lincoding singleprocess]# ./myserver
server is runing now! errno=11
myserver process is running!!!!! Current process will exit !
C++ 单例模式
单例模式指在整个系统生命周期里,保证一个类只能产生一个实例,确保该类的唯一性。
单例类的特点:
还有需要注意的是写单例类时,要注意多线程的竞争的问题,因为可能存在当两个线程同时获取单例对象时,产生出了两个对象,这就违背了单例模式的唯一性。
单例模式实现的方式有很多种,这里推荐一下相对比较简洁的懒汉式单例的两种写法:
在 C++ 11 标准中提出「局部静态变量」初始化具有线程安全性,那么此时写出一个线程安全的单例类,只需要几行代码。
局部静态对象单例模式实现Single 使用的静态变量是一个「局部静态变量」,因此只有在 Single 的GetInstance()
函数被调用时其才会被创建,从而拥有了延迟初始化(Lazy)的效果,提高了程序的启动性能。同时该实例将生存至程序执行完毕。而就 Single 的用户代码而言,其生存期贯穿于整个程序生命周期,从程序启动开始直到程序执行完。
同时,C++ 11 也提供一个新的东西叫std::call_once
,配合std::once_flag
,可以保证函数在任何情况下只调用一次。
std::call_once 单例模式实现
小结
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