如何防止Linux程序多次运行？

Question

如何防止Linux程序/守护进程在给定时间内被执行多次的最佳方法？

- Jan Deinhard

Answer 1

最常见的方法是创建一个PID文件：定义一个文件存储路径（通常在/var/run内部）。在成功启动时，您需要将进程的PID写入该文件。当您决定是否要启动时，读取该文件并检查所引用的进程是否存在（或者如果存在，则不是您守护进程的实例：在Linux上，您可以查看/proc/$PID/exe）。在关闭时，您可以删除该文件，但这不是严格必需的。

有一些脚本可供使用，您可能会发现start-stop-daemon很有用：它可以使用PID文件，甚至只检查全局可执行文件的存在性。它正是为了这个任务而设计的，并且旨在帮助人们正确地完成这项工作。

- Andrew Aylett

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通常最好在这样的 pid 文件上使用 flock，以确保使用 pid 的进程确实属于您。 - Hasturkun

把独占锁放在pid文件上，然后将其留在那里。如果锁定失败，则表示另一个实例正在运行。 - MarkR

这取决于您是否使用守护进程本身编写PID文件：如果您正在使用start-stop-daemon或类似工具，则无法以此方式锁定文件。此外，即使您设法获得锁定，仍应检查文件中包含的PID，因此我不确定它对您有多大帮助。 - Andrew Aylett

Answer 2

使用 boost interprocess library创建一个将由进程创建的内存块。如果它已经存在，则表示有另一个进程实例。退出。

更精确的链接是这个。

#include <boost/interprocess/shared_memory_object.hpp>
#include <boost/scoped_ptr.hpp>

int main()
{
  using boost::interprocess;
  boost::scoped_ptr<shared_memory_object> createSharedMemoryOrDie;
  try
  {
     createSharedMemoryOrDie.reset( 
       new shared_memory_object(create_only, "shared_memory", read_write));
  } catch(...)
  {
     // executable is already running
     return 1; 
  }

  // do your thing here
}

- Benoît

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如果在释放 shared_memory_object 之前使用 -9 杀死了进程，这样做还有效吗？ - rustyx

如果在进程释放共享内存对象之前使用 -9 杀死进程，这个方法还能起作用吗？ - abhiarora

Answer 3

如果您有代码访问权限（即正在编写代码）：

• 创建临时文件，锁定它，在完成后删除，如果文件存在，则返回1；或者，
• 列出进程，如果进程名称在列表中，则返回1；

如果您没有访问权限：

• 创建一个启动器包装程序来执行以上操作之一。

- Delan Azabani

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好的，听起来很有趣。但是如果在删除临时文件之前进程被终止了怎么办？ - Jan Deinhard

那是一个问题，没错。不过你可以使用第二种方法来避免这个问题。 - Delan Azabani

或者有一个普通的文件，比如 application.pid，用于获取独占锁，在应用程序结束时会被释放。 - mhitza

Answer 4

我认为这个方案应该可行（而且也能够防止崩溃）：
前置条件：你的应用程序有一个PID文件（通常在/var/run/目录下）。
1. 尝试打开PID文件。
2. 如果不存在，则创建它并将你的PID写入其中。继续进行程序的其他部分。
3. 如果已经存在，则读取PID。
4. 如果PID仍在运行 且 是你的程序的实例，则退出。
5. 如果PID不存在或由其他程序使用，则删除PID文件并转到步骤2。
6. 在程序终止时，删除PID文件。
步骤5中的循环确保如果同时启动了两个实例，则最终只有一个实例在运行。

- Bart van Ingen Schenau

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如果pid文件中没有您的pid，则不要删除它，因为这可能会引入竞争条件。 - MarkR

Answer 5

我不知道你确切的要求是什么，但我有类似的需求；在那种情况下，我从一个Shell脚本启动了我的守护进程（这是一台HP-UX机器），在启动守护进程之前，我检查是否已经有同名的exec在运行。如果有，则不启动新的。

通过这种方式，我还能够控制进程实例的数量。

- Vaibhav

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你如何检查“同名的执行文件是否已经在运行中”？ - phunehehe

您可以使用“ps”命令列出正在运行的进程。至少在HP-UX中是这样。 - Vaibhav

我有一个像这样工作的脚本。它非常有用，但是要可靠地做到这一点是不可能的。例如，如果exec是一个脚本，你将看到运行的是解释器（sh、perl或其他）和脚本的名称是第一个参数。但也有可能使用虚假名称执行程序，在这种情况下，您实际上无法知道如何识别它。您还可以查看/proc文件系统。但是没有办法使其100％可靠。 - reinierpost

Answer 6

有一个pid文件，在启动时执行'kill -0 <pid>'。其中<pid>是从文件中读取的值。如果响应!= 0，则守护程序未运行，您可能需要重新启动它

另一种方法是绑定到端口，并在第二次尝试启动守护进程时处理绑定异常。如果端口正在使用，则退出，否则继续运行守护进程。

- Daniel Voina

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kill -0 命令只能告诉你进程是否存在，但无法确定该进程是否是你的守护程序。我曾经遇到过一个非常恼人的 bug，在启动时进程 ID 号是连续的情况下，另一个进程占用了同一个进程 ID 号，导致守护程序错误地启动失败。 - MarkR

Answer 7

我相信我的解决方案是最简单的：

（如果竞态条件是可能发生的情况，请不要使用它，但在任何其他情况下，这是一个简单而令人满意的解决方案）

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sstream>

void main()
{
    // get this process pid
    pid_t pid = getpid();

    // compose a bash command that:
    //    check if another process with the same name as yours
    //    but with different pid is running
    std::stringstream command;
    command << "ps -eo pid,comm | grep <process name> | grep -v " << pid;
    int isRuning = system(command.str().c_str());
    if (isRuning == 0) {
        cout << "Another process already running. exiting." << endl;
        return 1;
    }
    return 0;
}

- Ezra