C言語とjavaで同じログファイルにファイル出力する際に注意するべき点

Question

javaの複数のプロセスからログ出力する際に排他制御を行うため、
Logback + SLF4Jの組み合わせでログ出力させることにしています。
C言語からもこのログファイルにログ出力する必要があり、
Logback + SLF4Jで排他制御している仕組みを使って
C言語とjavaで排他制御して、ログ出力を行いたいと
思っています。
Logback + SLF4Jがどのような仕組みを使って排他制御を行っているか
教えていただけないでしょうか。
FileChannelというクラスを使っていますが、これらをC言語で排他することが出来ないでしょうか。

C言語で排他ロックするのは、以下のような感じでしょうか。
FILE * fp;
fp=fopen("out.log","a"));
flock(fileno(fp),LOCK_EX);
lseek(fileno(fp),0,SEEK_SET);
flock(fileno(fp),LOCK_UN);//ロックの解除
fclose(fp);

FileChannelが同じような排他方法で排他ロックしていれば、C言語とJavaで排他ロックができるのですが。。

Comments

[退会済みユーザー]

確かにLogbackのprudentモードではFileChannelを使っているようです。FileLockのドキュメント（https://docs.oracle.com/javase/jp/9/docs/api/java/nio/channels/FileLock.html#FileLock.35ao0H）では「ロックされた領域のコンテンツにその他のプログラムからアクセスできなくなるかどうかは、システムによって決まるため未指定です。」とあります。少なくともC言語でLogback互換かつプラットフォーム非依存の排他ロックを実装するのは難しそうです。できるとすればJNIでFileChannelを呼ぶ方法ではないでしょうか。

[toroleaman]

JNIだけは、避けたかったのですが、JNIも検討してみます。ありがとうございます。

[退会済みユーザー]

このページ（https://logback.qos.ch/manual/appenders_ja.html）のprudentの説明にあるサンプルコードFileLockSimulator（https://gist.github.com/2794241）が参考になりそうです。

[toroleaman]

ありがとうございます。試してみます。

Answer 1

ファイルに書き込むのであれば、特別に排他制御しなくても大丈夫です
書き込みのモードでファイルをオープンしとけば、他プロセスからのファイルの書き込みオープンは失敗します。

Comments

[toroleaman]

なるほど。書き込みモードでファイルオープン失敗した場合は、1ミリ秒ほどスリープして、リトライでしょうか。C言語でファイルをオープンしている状態で、java(Logback + SLF4J)でログ出力しようとした場合、Logback + SLF4Jでは、リトライしているのでしょうか。それとも、エラーで終了してしまうのでしょうか。

[otn]

> 書き込みのモードでファイルをオープンしとけば、他プロセスからのファイルの書き込みオープンは失敗します。

それはOSによるのでは？LinuxとWindowsにはそういう機能は無さそうですが。

[pepperleaf]

Windowsは失敗します。Linuxも同じ筈。(最近、見てないのでちょっと自信は無いが)
.... 失礼しました。 エラーとならないようです。 Windowsでのオープンと混じったでしょうか? 確認します。-- Unix(Linux)環境では、fctrl()等方法はあるようでしたが、Windows環境では Win32とか必要みたいでした。不確かな情報で申し訳ありません。

[otn]

mingw32とbcc32で確認しましたが、Windowsでも多重のfopen("～","w")は成功します。

[退会済みユーザー]

Windows は OS仕様上ファイルロックをします。
Linuxは OS仕様上ファイルロックをしません。

だったようなきがした。
同じログに出力するんだからフォーマット合わせてるのかなこの人

[otn]

Cコンパイラによっては、OS機能に皮をかぶせてロックする物もあるかも知れません。

[toroleaman]

みなさん、回答ありがとうございます。OSは、Linuxです。C言語のファイルロック(flock)とJavaのFileChannelを使って排他制御できるか試してみるしかないのかと考えています。

[y_waiwai]

えー、Linuxでファイル書き込みでロックがかからないんだったら、書き込みデータが輻輳すんの？
し、しらなんだ。。

[y_waiwai]

ちなみに、Windowsですが、ファイルOpenして失敗すれば一定時間ウェイトしてリトライさせるってことをやってますね

[otn]

コメントを訂正します。Windowsの場合、open/fopenじゃなくて直接APIを呼べば排他モードの指定が出来ますね。open/fopenはUnix互換なので排他が掛からなかったようです。

Answer 2

結局Logback+slf4j相当のものをCで書く手間がかかるし、logbackは設定によってどのようにログを出すかが変わるようですね。お勧めしません。

javaで標準入力等から受け取ったログメッセージをLogback + SLF4Jに出す小さなラッパーを書いて、それにCプログラムからログメッセージを渡すようにするのはどうでしょうか。

なお、LinuxなどUNIX系のOSであれば、複数のファイルが一つのファイルを書き込みオープンするのは出来ます。ファイルをオープンするときにO_APPENDフラグをつけておけばシステムコールレベルで交通整理してくれます。

Answer 3

javaはともかくCの基礎機能では排他制御まで考慮したファイル出力ができるとは思えません。拡張ライブラリを使用するならその仕様を調べることが必要のはずです。

Comments

[pepperleaf]

ログ出力を高頻度で更新を行わないのであれば、Cの オーブン失敗、再オープン、ログ出力、クローズで十分ではないかと思います。ただ、Java(Logback+SLF4J)がどういう仕組みでログ出力しているのか分からないので、その組合せが分からないです。ちょっと調べた限りでは、共通リソースで管理しているようなので、Cの単純 オープンとの相性は無理そうな気がしますが。
--- 失礼しました。 Cの単純Openでは排他出来なかったようです。fctrl()等の排他でした。ただ、Javaの排他との相性についてはどうかは不明ですが。