如何保证只有一个进程实例

540阅读 0评论2015-12-04 nanjian5
分类:LINUX

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在编写服务进程的时候,经常有这样一个需求:保证服务进程只有一个实例在运行。

为实现这个简单的功能,有下面各种常见的实现方式:
1. 通过已知的进程名,来查询是否有同名的进程正在运行。
   可以利用proc,也可以读取ps的输出等;
2. 利用pid文件,这也是linux各种服务常见的实现方式:    
    服务进程启动的时候,首先在指定目录下,一般为/var/run/,查找是否已经存在对应该进程的pid文件。
   如果已经存在,表明有同样的进程在运行。但是也许该进程意外崩溃,所以需要进一步检查。读取该pid文件,获得pid。
   然后再利用确定该pid的进程是否存在。如存在,是否为同名进程。

上面两种方式,是我以前常用的方法。后来,我更倾向于下面这种利用flock文件锁的方式。
闲话不说,见代码:

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>
  3. #include <stdlib.h>

  4. #include <sys/types.h>
  5. #include <sys/stat.h>
  6. #include <fcntl.h>
  7. #include <errno.h>
  8. #include <sys/file.h>
  9. #include <unistd.h>

  10. #include <my_basetype.h>

  11. static int g_single_proc_inst_lock_fd = -1;

  12. static void single_proc_inst_lockfile_cleanup(void)
  13. {
  14.     if (g_single_proc_inst_lock_fd != -1) {
  15.         close(g_single_proc_inst_lock_fd);
  16.         g_single_proc_inst_lock_fd = -1;
  17.     }
  18. }

  19. B_BOOL is_single_proc_inst_running(const char *process_name)
  20. {
  21.     char lock_file[128];
  22.     snprintf(lock_file, sizeof(lock_file), "/var/tmp/%s.lock", process_name);

  23.     g_single_proc_inst_lock_fd = open(lock_file, O_CREAT|O_RDWR, 0644);
  24.     if (-1 == g_single_proc_inst_lock_fd) {
  25.         fprintf(stderr, "Fail to open lock file(%s). Error: %s\n",
  26.             lock_file, strerror(errno));
  27.         return B_FALSE;
  28.     }

  29.     if (0 == flock(g_single_proc_inst_lock_fd, LOCK_EX | LOCK_NB)) {
  30.         atexit(single_proc_inst_lockfile_cleanup);
  31.         return B_TRUE;
  32.     }

  33.     close(g_single_proc_inst_lock_fd);
  34.     g_single_proc_inst_lock_fd = -1;
  35.     return B_FALSE;

  36. }
注:这个代码由我自定义的类型,如B_BOOL。感兴趣的同学,可以自行更改。

is_single_proc_inst_running为关键函数,返回true,则表明只有一个进程实例在运行(本进程)。返回false则表明已有同名进程在运行了。

利用非阻塞的文件锁,对相应的文件进行上锁。成功获得文件锁的时候,就排斥了其它实例再次拿锁。在进程退出时,无论是正常退出还是意外崩溃的时候,Linux内核本身都会关闭该文件描述符。
当文件关闭时,文件锁都会被释放。这样新的服务进程可以再次启动。


但是我在写这个代码时,还是利用atexit,实现了对该文件描述符的关闭。即使加了这个不必要的实现,这份代码仍然比最早提出的两种方式要简单的多。
这份代码没有考虑多线程竞争,因为没有必要。一般来说,检测进程唯一实例应该是在进程刚刚启动的时候。那时,应该只有一个线程。


希望大家对这个实现提意见,或者分享你的方法。





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