Ошибки в файлах. Параллельное выполнение скриптов

Автор: content Понедельник, Апрель 9th, 2012 Нет комментариев

Рубрика: Язык PHP

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. Обсудим 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.

<?php

// 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 $counter=file(«counter.txt»); 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 $f=fopen(«counter.txt»,»w+»);
  • открывает файл
  • обнуляет его
  • если файл не был создан, создает его (если позволят права). Но файл создан нами заранее, этот вариант исключен.
2 $counter=file(«counter.txt»); читает содержимое пустого файла и записывает в массив $counter пустой массив. Переменная $counter[0] не существует.
1 fputs($f,$counter[0]+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 fputs($f,$counter[0]+1); 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.

<?php

// 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.

Автор: Дмитрий Бородин

Источник: http://www.php.su/articles/?cat=fs&page=002

Оставить комментарий

Чтобы оставлять комментарии Вы должны быть авторизованы.

Похожие посты