有没有一种与操作系统无关的方法来原子地覆盖文件？

Question

如果文件已经存在，我想覆盖它。如果不存在，我想创建它并写入它。我希望不必使用第三方库，比如lockfile（似乎处理所有类型的锁定）。

我的初步想法是：

1. 使用随机生成的大ID写入临时文件，以避免冲突。 2. 重命名临时文件名 -> 新路径名。

- lf215

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如果你限制自己在 POSIX 系统中，Rename 是正确的方式。然而，Windows 并不支持所有版本的 Rename，且在 Windows 上 Go 也不支持 Rename。 - JimB

@JimB，你认为第一步怎么样？还有其他（重要的）步骤缺失吗？ - lf215

对于#1，我会使用ioutil.TempFile（将dir设置为最终目录以便重命名不涉及跨设备复制）来创建临时文件，而不是尝试生成随机文件并自己处理竞态条件。 - Dave C

但这不是关于Golang的。 - Jiang YD

对于Windows系统，可能可以使用ReplaceFile https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365512(v=vs.85).aspx，该函数支持从XP到当前版本的操作系统，但您需要将其与POSIX重命名函数的shims一起添加到自己的软件包中，以使其跨平台。更多信息请参见https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/hh802690(v=vs.85).aspx。 - Intermernet

Answer 1

os.Rename 调用 syscall.Rename，对于 Linux/UNIX，使用重命名系统调用（原子操作 *）。在 Windows 中，syscall.Rename 调用 MoveFileW，假定源文件和目标文件位于同一设备上（可以安排），并且文件系统为 NTFS（通常如此），也是原子操作 *。

我会注意确保源文件和目标文件位于同一设备上，以便 Linux 重命名不会失败，并且 Windows 重命名实际上是原子操作。正如 Dave C 在上面提到的那样，创建临时文件（通常使用 ioutil.TempFile）与现有文件位于同一目录中，这是进行原子重命名的方法；这就是我进行原子重命名的方式。

对于我的用例，这对我很有效：

1. 一个 Go 进程获取更新并重命名文件以交换更新。
2. 另一个 Go 进程使用 fsnotify 监听文件更新，并在更新时重新映射文件（使用 mmap）。

在上述用例中，仅使用os.Rename 对我而言就已经足够完美了。

更多阅读：

* 原文的 "atomic" 指原子操作，即操作不可分割。

rename() 是原子性的吗？ "是和否。假设操作系统不崩溃，rename() 是原子性的...."

在 Windows 上是否可能进行原子性文件重命名（带有覆盖）？

*注意：我想指出，当人们谈论原子性文件系统 文件 操作时，从应用程序的角度来看，通常意味着操作发生或不发生（这可以通过日志记录来帮助），从用户的角度来看。如果您使用原子内存操作的含义，那么很少有文件系统操作被认为是真正的原子操作（除了直接 I/O [O_DIRECT] 一个块写入和读取，关闭磁盘缓存）。

- voidlogic