Параллельное выполнение скриптов может нарушить целостность информации в файлах
Здесь рассматривается вопрос, что бывает, если запустить некий скрипт почти одновременно (что происходит, например, при большой нагруженности сервера) несколько раз, т.е. запустить несколько копий одного и того же скрипта. И к чему это может привести.
Ошибка программы простого текстового счетчика
Давайте сделаем такую программу. Итак, у нас есть какая-то страница, на которой хочется повесить счетчик. Обудим алгоритм:
- считать число из файла
- записать увеличенное число обратно
- вывести его на экран
Согласитесь, программа простая, но может привести к ошибке, что и показано ниже.
<?
// верхняя часть страницы
// код счетчика:
$counter=file("counter.txt"); // прочитали файл в массив $counter
$f=fopen("counter.txt","w+"); // открыли файл на запись
fputs($f,$counter[0]+1); // записали "число + 1"
fclose($f); // закрыли файл
echo $counter[0]+1; // вывели число на экран
// нижняя часть страницы
?>
Если вызывать данную программу очень часто, значение счетчика иногда будет обнуляться. Это произойдет из-за того, что в некоторый момент программа прочитает из файла пустое значение, к которому потом прибавляется единица ("пусто" + число 1 = число 1). Собственно, это и есть сброс счетчика.
Рассмотрим подробно, когда это произойдет. Представьте, что в один момент времени стартовали 2 копии данного скрипта. Одновременно ничего нигде не проиходит, в т.ч. и запуск скриптов, но время между запуском может быть очень маленькое. Процессор выполняет скрипты с разной скоростью, т.е. вы не должны удивляться тому, в каком порядке далее будут рассматриваться команды. Итак, ход программы (на примере "скрипта N1" и "скрипта N2"):
| скрипт | команда | комментарий (что сделает данная команда) |
|---|---|---|
| 1 | запуск первого скрипта | -- |
| 1 |
| в переменной (массиве $counter) теперь храниться текущее число счетчика. Допустим, там было 1234, тогда это число будет в переменной $counter[0]. |
| 2 | запуск второго скрипта | -- |
| 1 |
|
|
| 2 |
| читает содержимое пустого файла и записывает в массив $counter пустой массив. Переменная $counter[0] не существует. |
| 1 |
| пишет в файл число 1234 (т.к. в $counter[0] лежит число 1234) |
| 2 | $f=fopen("counter.txt","w+"); | см. комментарий выше |
| 1 | fclose($f); и конец работы | -- |
| 2 |
| записывает в файл число 1, т.к результат сложения несуществующей переменной и числа 1 равен числу 1 |
| 2 | fclose($f); и конец работы | -- |
Как видите, если 2 параллельно работающих скрипта, выполнять именно в такой последовательности, то файл будет обнулен. Если вы попробуете этого добиться, вылняя частую перезагрузку страницы в браузере, то у вас скорее всего ничего не выйдет. Чтобы убедиться, что файл будет таки обнулен, воспользуйтесь утилитой ab (которая умеет генерировать, в течении длительного времени большое число, параллельных запросов к скиптам), либо впишите после каждой команды "sleep(1);" - команду остановки программы на 1 секунду, и понажимайте "Обновить" в браузере. Во втором случае вы это сразу и увидите.
Чтобы решить проблему, нужно исключить опасный момент. Другими словами надо заблокировать доступ к файлу счетчика, чтобы все другие параллельно запущенные скрипты, приостановили свою работу. Делается это с помощью flock, который блокирует доступ из других PHP-скриптов (но не из других процессов ОС). Другие скрипты при попытке открыть файл остановятся и будут ждать снятия блокировки.
<?
// верхняя часть страницы
// код счетчика:
$f2=fopen("counter.txt","r"); // чтобы файл заблокировать, его надо открыть
// открыли файл на чтение
flock($f2,2); // заблокировали файл
$counter=file("counter.txt"); // прочитали файл в массив $counter
$f=fopen("counter.txt","w+"); // открыли файл на запись
fputs($f,$counter[0]+1); // записали "число + 1"
fclose($f); // закрыли файл
echo $counter[0]+1; // вывели число на экран
flock($f2,3); // сняли блокировку (при закрытии
// снимается автоматически)
fclose($f2); // и закрыли файл (при выходе
// закрывается автоматически)
// нижняя часть страницы
?>
>
Программу с блокировкой можно было бы написать и в более красим (коротком) виде, но и такой вариант сойдет. Цифры "2" и "3" в функции flock обозначают следующее:
flock (дексриптор файла, режим)
режим:
- 1 - другие процессы могут отрыть только в режиме чтения
- 2 - другие процессы ничего не могут
- 3 - снять блокировку
Итак, на простейшем примере (проще придумать трудно) показаны проблемы параллельного запуска скриптов.
Оставить комментарий
Комментарии
И я перешёл на MySQL :)
Кстати, в параметрах flock() режим лучше указывать не 1, 2, 3 и 4, а LOCK_SH, LOCK_EX, LOCK_UN, LOCK_NB. Т.к. значения этих констант в будущих версиях PHP могут измениться, а имена констант - никогда.