FileLock

FileLock 是 Java NIO（java.nio.channels 包）中用于跨进程文件锁定的核心类。它的主要作用是：在多个 JVM 进程（或操作系统进程）之间协调对同一个文件的并发访问，防止数据竞争和文件损坏。

一、核心用途

- 解决多进程并发写入/读取同一文件时的数据一致性问题

- 不是用于线程间同步（线程间请用 synchronized、ReentrantLock 等），而是进程级锁

- 可以实现：

- 独占锁（排他锁）：只允许一个进程写入

- 共享锁：允许多个进程同时读取，但阻止写入

✅ 适用于：日志收集器、配置文件更新、临时文件互斥等场景

❌ 不适用于：同一个 JVM 内多个线程对文件的操作同步

二、关键特性

特性 说明

进程级别 锁由整个 JVM 持有，对其他 JVM 或本地进程可见

基于操作系统 底层调用 OS 的文件锁机制（如 POSIX fcntl 或 Windows LockFile）

劝告式（Advisory）为主 大多数系统上，锁仅在各方都遵守协议时才有效；强制锁（Mandatory）依赖 OS 支持

区域锁定 可锁定文件的某一段（position, size），而非必须整个文件

自动释放 锁在以下任一情况发生时释放：1. 调用 FileLock.release()2. 关闭对应的 FileChannel3. JVM 退出

三、常用方法（来自 FileChannel）

// 阻塞式获取独占锁（整个文件）

FileLock lock() throws IOException;

// 阻塞式获取指定区域的锁

FileLock lock(long position, long size, boolean shared) throws IOException;

// 非阻塞尝试获取锁，失败返回 null

FileLock tryLock();

FileLock tryLock(long position, long size, boolean shared);

- shared = true → 共享锁（只读）

- shared = false → 独占锁（读写）

四、简单示例

写进程（加独占锁）

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("data.txt", "rw");

FileChannel channel = raf.getChannel()) {

FileLock lock = channel.lock(); // 阻塞直到获得锁

raf.write("Hello from writer".getBytes());

lock.release(); // 显式释放（也可靠 close 自动释放）

}

读进程（尝试加共享锁）

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("data.txt", "r");

FileChannel channel = raf.getChannel()) {

FileLock lock = channel.tryLock(0L, Long.MAX_VALUE, true); // 共享锁

if (lock != null) {

// 读取数据...

lock.release();

} else {

System.out.println("文件正被写入，稍后再试");

}

}

五、注意事项

1. 不要用 FileLock 控制同 JVM 内线程同步 —— 它对同进程内无效。

2. 务必释放锁，否则可能导致死锁或资源泄漏。

3. 某些 OS（如 Windows）不支持共享锁，会自动转为独占锁。

4. 网络文件系统（NFS/SMB）上文件锁可能不可靠，需谨慎使用。

5. tryLock() 不会阻塞，适合需要快速失败的场景。

六、总结

FileLock 是 Java 提供的轻量级跨进程文件互斥机制，比分布式锁（如 Redis 锁）更高效、更贴近操作系统。适用于本地多进程协作场景，但需理解其“劝告式”本质和平台差异。