質問をすることでしか得られない、回答やアドバイスがある。

15分調べてもわからないことは、質問しよう!

ただいまの
回答率

90.48%

  • Python 3.x

    10215questions

    Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

  • Raspberry Pi

    1084questions

    Raspberry Piは、ラズベリーパイ財団が開発した、名刺サイズのLinuxコンピュータです。 学校で基本的なコンピュータ科学の教育を促進することを意図しています。

ファイルのREADロックとWRITEロックのやり方

解決済

回答 1

投稿

  • 評価
  • クリップ 0
  • VIEW 5,554

takey

score 279

前提・実現したいこと

RaspberryPi3(Raspbian Jessie)でpython3.4.2でプログラムを書いています。
実現したいことは、
・あるプロセスが設定ファイルを読み込んでいるときは、他プロセスは設定ファイルに書き込みできないようにしたい
・あるプロセスが設定ファイルに書き込んでいるときは他プロセスは設定ファイルを読み書きできないようにしたい
の2点です。
(いわゆるREADロックとWRITEロックを実現したい)

試したこと

hoge.txtに"hoge"という文字を一行書き込むwrite.py
hoge.txtを読み込むread.py
をとりあえず作成しました。コードは次のとおりです。

  • write.py
#/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
import fcntl
import time

while 1:
    f = open("/var/tmp/hoge.txt", "w") #ここから
    try:
        fcntl.flock(f, fcntl.LOCK_EX) #ここまでの間で読み込みが行われると、空白を読み込む
        f.write("hoge\r\n")
        fcntl.flock(f, fcntl.LOCK_UN)
    except IOError:
        pass        
    finally:
        f.close()
  • read.py
#/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
import fcntl

while 1:
    f = open("/var/tmp/hoge.txt", "r")
    try:
        fcntl.flock(f, fcntl.LOCK_SH)
        str = f.read().replace("\r","").replace("\n","")
        f1 = open("/var/tmp/read.history", "a")
        f1.write("{}\r\n".format(str))
        f1.close()
        fcntl.flock(f, fcntl.LOCK_UN)    
    except IOError:
        pass    
    finally:
        f.close()        

このwrite.pyとread.pyを同時に走らせました。

$ python3 write.py &
$ python3 read.py &

発生している問題

read.historyというファイルにread.pyがhoge.txtを読み込んだ履歴を出力しているのですが、ファイルを見てみると次のようになりました。

  • read.history
hoge

(略。空白行が続く)

hoge
hoge

(略。空白行が続く)


何回か空白を読み込んでしまっているようです。
どうやら、write.pyがファイルを開いてから、ロックをかけるまでのわずかな時間の間に読み込みが発生すると、空白を読み込んでしまうようです。

「write.pyが書き込んでいる間はread.pyは読み込まない」という風にするには、どうすればよいでしょうか?
また、「ファイルを開くと同時にロックする」という方法は可能ですか?

  • 気になる質問をクリップする

    クリップした質問は、後からいつでもマイページで確認できます。

    またクリップした質問に回答があった際、通知やメールを受け取ることができます。

    クリップを取り消します

  • 良い質問の評価を上げる

    以下のような質問は評価を上げましょう

    • 質問内容が明確
    • 自分も答えを知りたい
    • 質問者以外のユーザにも役立つ

    評価が高い質問は、TOPページの「注目」タブのフィードに表示されやすくなります。

    質問の評価を上げたことを取り消します

  • 評価を下げられる数の上限に達しました

    評価を下げることができません

    • 1日5回まで評価を下げられます
    • 1日に1ユーザに対して2回まで評価を下げられます

    質問の評価を下げる

    teratailでは下記のような質問を「具体的に困っていることがない質問」、「サイトポリシーに違反する質問」と定義し、推奨していません。

    • プログラミングに関係のない質問
    • やってほしいことだけを記載した丸投げの質問
    • 問題・課題が含まれていない質問
    • 意図的に内容が抹消された質問
    • 広告と受け取られるような投稿

    評価が下がると、TOPページの「アクティブ」「注目」タブのフィードに表示されにくくなります。

    質問の評価を下げたことを取り消します

    この機能は開放されていません

    評価を下げる条件を満たしてません

    評価を下げる理由を選択してください

    詳細な説明はこちら

    上記に当てはまらず、質問内容が明確になっていない質問には「情報の追加・修正依頼」機能からコメントをしてください。

    質問の評価を下げる機能の利用条件

    この機能を利用するためには、以下の事項を行う必要があります。

回答 1

checkベストアンサー

0

排他ロックは正しくできていると思います。今回の問題は、ロックを取る前に、write.py の f = open("/var/tmp/hoge.txt", "w")  によってファイルの中身を切り詰めて(全削除されて)オープンしてしまい、さらにその直後にロックを取った read.py により空のファイルを読まれてしまうことによって発生していると思われます。

書き込み (ファイルがすでに存在すれば切り詰められます)
Python 標準ライブラリ»組み込み関数

場当たり的な対処として、write.py でファイルを読み書きモード(r+)でオープンすることにより中身を切り詰める前処理をやめさせる回避策が考えられます。

"""write.py"""
import fcntl

for i in range(1000):
    f = open("hoge.txt", "r+") # ★読み書きモードに変更
    try:
        fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX)
        f.write("hoge\r\n")
        f.truncate() # ★truncate()でこれ以降のデータを捨てる
        fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_UN)
    except IOError:
        print('WRITE: IOError!!')
    finally:
        f.close()

ただしファイルのロックには限界があります。トラブルなく頻繁な読み書きを行いたいのであれば、例えばデータベース(MySQL, SQLite等)のトランザクションを使うといった方法も検討してみてください。

投稿

  • 回答の評価を上げる

    以下のような回答は評価を上げましょう

    • 正しい回答
    • わかりやすい回答
    • ためになる回答

    評価が高い回答ほどページの上位に表示されます。

  • 回答の評価を下げる

    下記のような回答は推奨されていません。

    • 間違っている回答
    • 質問の回答になっていない投稿
    • スパムや攻撃的な表現を用いた投稿

    評価を下げる際はその理由を明確に伝え、適切な回答に修正してもらいましょう。

  • 2017/02/16 10:11

    まさに、今は"r+"で代用して運用しています。
    データベースを使うほど多くの値を保持するわけではなかったのでファイル操作でやっていましたが、他プロセスとの連携が苦しくなりそうでしたらデータベースを使うことを考えてみます(嫌だなあ)。
    回答ありがとうございました。

    キャンセル

  • 2017/02/16 10:17

    後学のため伺いたいんですけど、
    提示されたコードでは ファイルをopenしたあとで lock してます。
    どうがんばったってそれじゃスキマができますよね?

    pythonではファイルの排他的なopen(他の誰かがopenしてたらopen失敗)が
    "できない"ってことなんでしょうか?

    キャンセル

  • 2017/02/16 10:39

    私もまずそれをやりたくて調べたのですが、排他的ロックを伴って open させる方法は見つけられませんでした。Ruby でも同じなので、実装上(flock(2) システムコール?)の仕様なのかなと思います。

    似た処理として、open('hoge.txt', 'x') で排他ロックのかかった**新規**ファイルを作ることは可能なので、これでロックファイルを作るのが一般的なようです。

    キャンセル

  • 2017/02/16 11:03

    あー、lock目的のfileを新規openし、それが成功すればマジもんfileをopen/読み書き/closeののちlock-fileを削除、みたいな。マンドクセー

    キャンセル

同じタグがついた質問を見る

  • Python 3.x

    10215questions

    Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

  • Raspberry Pi

    1084questions

    Raspberry Piは、ラズベリーパイ財団が開発した、名刺サイズのLinuxコンピュータです。 学校で基本的なコンピュータ科学の教育を促進することを意図しています。