如何在Java servlet中同步文件访问？

Question

我创建了一个小型Java servlet，用于简单的目的：一旦被调用，它将执行以下步骤：

1. 从本地文件系统中读取文件foo.json
2. 处理文件中的数据并进行一些更改
3. 将更改写回文件

下面是代码的简化版本：

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    FileInputStream inputStream = new FileInputStream("foo.json");
    String filecontent = IOUtils.toString(inputStream);
    inputStream.close();

    JSONObject json = new JSONObject(filecontent);

    doSomeChangesTo(json);

    FileWriter writer = new FileWriter("foo.json");
    writer.write(json.toJSONString());
    writer.flush();
    writer.close();
}

现在我面临的问题是，当两个或多个http请求同时调用servlet时，可能会发生问题。为了避免对同一文件进行多个并行写访问，我需要以某种方式同步此过程。从我对servlet生命周期过程的理解来看，每个请求都会生成一个新线程，因此使用FileLock可能没有任何影响：

“文件锁代表整个Java虚拟机进行持有。它们不适用于控制在同一虚拟机中由多个线程对文件的访问。”

（来自http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/nio/channels/FileLock.html）

我猜想使用synchronized()关键字也不起作用，因为我想要同步文件系统访问而不是变量/对象的访问。

那么，在我的servlet上发生多个并行请求时，如何同步文件系统访问？

- Timo Ernst

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在处理文件时更改文件名？我猜使用数据库而不是文件并不是由您决定的决策？ - Fildor

如果你的应用程序是唯一写入文件的（而且不是集群化的），同步会很好用。人们通常使用数据库来处理并发访问。 - JB Nizet

你到底想要在这里同步什么？是整个读取-处理-写入的过程吗？还是只有单独的读取和写入，而处理可以交织进行（并且你可能会从旧的读取中写回数据）？ - Ordous

@Fildor 正确，目前不能使用数据库作为选项。 - Timo Ernst

@JBNizet 我只需将我发布的代码放入synchronized(){}中，就可以了吗？ - Timo Ernst

Answer 1

我想使用synchronized(){}关键字也不会起作用，因为我想同步文件系统访问而不是变量/对象的访问。

使用synchronized可以解决问题。您认为如果要从多个线程控制对对象X的访问，则必须在该对象上使用synchronized。其实不需要如此。只要所有访问都使用相同的对象，就可以在任何对象上使用synchronized。

事实上，更好的做法通常是使用单独的private锁对象进行同步，因为这样外部代码就不可能在锁上进行同步。

因此，您可能会像这样针对每个共享文件有一个实例：

 public class SharedFile
 {
      private final File path;
      private final Object lock = new Object();

      public SharedFile(File path) {
         this.path = path;
      }

      public void process(.....) throws IOException {
         synchronized(lock) {
            try(InputStream = new FileInputStream(path)) {
               ....
            }
         }
      }
 }

- Raedwald

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不，锁对象在这里很重要。 - mavroprovato

Answer 2

您可以使用一个Semaphore，如下所示：

private static Semaphore semaphore = new Semaphore(1);

public void doSomeChangesTo(JSONObject json) {
    try {
        semaphore.acquire();

        // doSomeChangesTo

    } finally {
        semaphore.release();
    }
}

- troig

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即使该对象被多个子类使用，我可以使用这个概念吗？@troig - hanish

嗨@hanish！不确定我是否明白你的意思，但我没有看到任何问题。 - troig

Answer 3

你应该使用信号量来保护对资源的访问。（你的文件。）请参见http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/Semaphore.html

- Greycon