Portalocker 跨平台文件锁定库技术文档

2024-12-26 10:11:02作者：裘晴惠Vivianne

1. 安装指南

Portalocker 是一个跨平台的文件锁定库，提供了简单易用的 API 来实现文件锁定功能。以下是安装 Portalocker 的步骤：

1.1 安装 Portalocker

你可以通过 pip 来安装 Portalocker：

pip install portalocker

如果你需要使用 Redis 锁功能，可以安装包含 Redis 支持的版本：

pip install "portalocker[redis]"

1.2 Python 2 支持

Portalocker 2.0 及以上版本不再支持 Python 2。如果你仍在使用 Python 2，可以通过以下命令安装旧版本：

pip install "portalocker<2"

2. 项目的使用说明

Portalocker 提供了多种锁定机制，包括文件锁和 Redis 锁。以下是基本的使用说明。

2.1 文件锁

使用 Portalocker 的文件锁功能可以确保多个进程或线程不会同时访问同一个文件。以下是一个简单的示例：

import portalocker

with portalocker.Lock('somefile', timeout=1) as fh:
    print('正在写入缓存...', file=fh)

在这个示例中，Lock 类用于锁定文件 somefile，并在锁定期间执行写入操作。如果在指定的超时时间内无法获取锁，将抛出异常。

2.2 Redis 锁

Portalocker 还提供了基于 Redis 的分布式锁，适用于跨多个线程、进程甚至计算机的场景。以下是一个使用 Redis 锁的示例：

import portalocker

lock = portalocker.RedisLock('some_lock_channel_name')

with lock:
    print('在这里执行一些操作')

Redis 锁的 API 与文件锁类似，可以使用 with 语句或手动调用 lock.acquire() 来获取锁。

2.3 强制同步文件

在某些网络文件系统上，可能需要在关闭文件之前强制同步数据到文件系统。可以通过以下方式实现：

import portalocker
import os

with portalocker.Lock('some_file', 'rb+', timeout=60) as fh:
    # 执行需要的操作
    ...

    # 强制刷新并同步到文件系统
    fh.flush()
    os.fsync(fh.fileno())

3. 项目 API 使用文档

Portalocker 提供了多种 API 来实现文件锁定和 Redis 锁定。以下是主要 API 的详细说明。

3.1 `Lock` 类

Lock 类用于文件锁定，支持多种锁定模式（如独占锁、共享锁等）。

import portalocker

# 使用 with 语句自动管理锁
with portalocker.Lock('somefile', timeout=1) as fh:
    print('正在写入缓存...', file=fh)

# 手动锁定和解锁
file = open('somefile', 'r+')
portalocker.lock(file, portalocker.LockFlags.EXCLUSIVE)
file.seek(12)
file.write('foo')
portalocker.unlock(file)
file.close()

3.2 `RedisLock` 类

RedisLock 类用于实现基于 Redis 的分布式锁。

import portalocker

lock = portalocker.RedisLock('some_lock_channel_name')

# 使用 with 语句自动管理锁
with lock:
    print('在这里执行一些操作')

# 手动锁定和解锁
lock.acquire()
# 执行操作
lock.release()

3.3 `BoundedSemaphore` 类

BoundedSemaphore 类用于实现跨进程的有界信号量。

import portalocker

n = 2
timeout = 0.1

semaphore_a = portalocker.BoundedSemaphore(n, timeout=timeout)
semaphore_b = portalocker.BoundedSemaphore(n, timeout=timeout)

semaphore_a.acquire()
semaphore_b.acquire()
# 如果信号量已满，将抛出 AlreadyLocked 异常