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文章正文
锁，这个词我们并不陌生，主要的应用场景会发生在高并发下进行锁。今天的这篇文章咱们主要来讲解一下swoole的锁的机制，swoole_lock是如何实现的。
swoole_lock类支持5种锁的类型：
-
文件锁 SWOOLE_FILELOCK
-
读写锁 SWOOLE_RWLOCK
-
信号量 SWOOLE_SEM
-
互斥锁 SWOOLE_MUTEX
-
自旋锁 SWOOLE_SPINLOCK
创建这些锁的过程其实就是调用构造函数的过程，调用的形式如下：
swoole_lock->__construct(int $type, [string $lockfile])
-
$type为锁的类型
-
$lockfile，当类型为SWOOLE_FILELOCK时必须传入，指定文件锁的路径
下面我们介绍下这个锁的实现
static PHP_METHOD(swoole_lock, __construct)
{
long type = SW_MUTEX;
char *filelock;
zend_size_t filelock_len = 0;
int ret;
//解析输入参数，这里输入参数有2个，其中type表示锁的类型，另外个参数是文件锁时必须传入（表示文件锁对应的文件路径），其他锁时，不需要这个参数
if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "|ls", &type, &filelock, &filelock_len) == FAILURE)
{
RETURN_FALSE;
}
//从内存池申请锁对象空间，这里仅仅是申请锁空间
swLock *lock = SwooleG.memory_pool->alloc(SwooleG.memory_pool, sizeof(swLock));
if (lock == NULL)//申请空间失败
{
zend_throw_exception(swoole_exception_class_entry_ptr, "global memory allocation failure.", SW_ERROR_MALLOC_FAIL TSRMLS_CC);
RETURN_FALSE;
}
switch(type)//按type遍历，创建锁对象
{
#ifdef HAVE_RWLOCK
case SW_RWLOCK://如果是读写锁
ret = swRWLock_create(lock, 1);//创建锁对象，类型为读写锁
break;
#endif
case SW_FILELOCK://如果是文件锁
if (filelock_len <= 0)//第二个参数有效性检查
{
zend_throw_exception(swoole_exception_class_entry_ptr, "filelock requires file name of the lock.", SW_ERROR_INVALID_PARAMS TSRMLS_CC);
RETURN_FALSE;
}
int fd;
if ((fd = open(filelock, O_RDWR | O_CREAT, 0666)) < 0) //调用linux函数open，打开文件（不存在则创建）
{
zend_throw_exception_ex(swoole_exception_class_entry_ptr, errno TSRMLS_CC, "open file[%s] failed. Error: %s [%d]", filelock, strerror(errno), errno);
RETURN_FALSE;
}
ret = swFileLock_create(lock, fd);//创建锁对象，类型为文件锁
break;
case SW_SEM:
ret = swSem_create(lock, IPC_PRIVATE);//创建锁对象，类型为信号量
break;
#ifdef HAVE_SPINLOCK
case SW_SPINLOCK:
ret = swSpinLock_create(lock, 1);//创建锁对象，类型为乐观锁
break;
#endif
case SW_MUTEX:
default:
ret = swMutex_create(lock, 1);//创建锁对象，类型为互斥量
break;
}
if (ret < 0)
{
zend_throw_exception(swoole_exception_class_entry_ptr, "failed to create lock.", errno TSRMLS_CC);
RETURN_FALSE;
}
swoole_set_object(getThis(), lock);//PHP侧的对象和swoole内部对象关联
RETURN_TRUE;
}
以下分别介绍下各个不同锁对象的创建过程。
1、读写锁
int swRWLock_create(swLock *lock, int use_in_process)
{
int ret;
bzero(lock, sizeof(swLock));//锁空间初始化
lock->type = SW_RWLOCK;//设置锁的类型为读写锁
pthread_rwlockattr_init(&lock->object.rwlock.attr);//linux函数，锁属性信息初始化
if (use_in_process == 1)//标记为在进程中使用，这里pthread开头的linux函数默认都是针对线程的
{
//设置锁的属性信息，标记为在进程中使用
pthread_rwlockattr_setpshared(&lock->object.rwlock.attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
}
if ((ret = pthread_rwlock_init(&lock->object.rwlock._lock, &lock->object.rwlock.attr)) < 0)//linux函数，锁信息初始化
{
return SW_ERR;
}
/*
* 设置锁的回调函数
*/
lock->lock_rd = swRWLock_lock_rd;
lock->lock = swRWLock_lock_rw;
lock->unlock = swRWLock_unlock;
lock->trylock = swRWLock_trylock_rw;
lock->trylock_rd = swRWLock_trylock_rd;
lock->free = swRWLock_free;
return SW_OK;
}
2、文件锁。
int swFileLock_create(swLock *lock, int fd)
{
bzero(lock, sizeof(swLock));//锁对象信息初始化
lock->type = SW_FILELOCK;//设置锁的类型为文件锁
/*
* 设置锁的回调函数
*/
lock->object.filelock.fd = fd;
lock->lock_rd = swFileLock_lock_rd;
lock->lock = swFileLock_lock_rw;
lock->trylock_rd = swFileLock_trylock_rd;
lock->trylock = swFileLock_trylock_rw;
lock->unlock = swFileLock_unlock;
lock->free = swFileLock_free;
return 0;
}
3、信号量锁
int swSem_create(swLock *lock, key_t key)
{
int ret;
lock->type = SW_SEM;//设置锁类型为信号量锁
if ((ret = semget(key, 1, IPC_CREAT | 0666)) < 0)//创建信号量，这里设置的属性IPC_CREAT，这表示这种信号量只能用于有亲缘关系的进程间
{
return SW_ERR;
}
if (semctl(ret, 0, SETVAL, 1) == -1)//设置信号量ret的值为1
{
swWarn("semctl(SETVAL) failed");
return SW_ERR;
}
lock->object.sem.semid = ret;//设置信号量ID
/*
* 设置回调函数
*/
lock->lock = swSem_lock;
lock->unlock = swSem_unlock;
lock->free = swSem_free;
return SW_OK;
}
4、乐观锁
int swSpinLock_create(swLock *lock, int use_in_process)
{
int ret;
bzero(lock, sizeof(swLock));//初始化锁对象
lock->type = SW_SPINLOCK;//设置锁的类型为乐观锁
//执行锁的初始化操作，这里指明是在多进程中使用
if ((ret = pthread_spin_init(&lock->object.spinlock.lock_t, use_in_process)) < 0)
{
return -1;
}
/*
* 设置回调函数信息
*/
lock->lock = swSpinLock_lock;
lock->unlock = swSpinLock_unlock;
lock->trylock = swSpinLock_trylock;
lock->free = swSpinLock_free;
return 0;
}
5、互斥量锁
int swMutex_create(swLock *lock, int use_in_process)
{
int ret;
bzero(lock, sizeof(swLock));
lock->type = SW_MUTEX;
pthread_mutexattr_init(&lock->object.mutex.attr);
if (use_in_process == 1)
{
pthread_mutexattr_setpshared(&lock->object.mutex.attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
}
if ((ret = pthread_mutex_init(&lock->object.mutex._lock, &lock->object.mutex.attr)) < 0)
{
return SW_ERR;
}
lock->lock = swMutex_lock;
lock->unlock = swMutex_unlock;
lock->trylock = swMutex_trylock;
lock->free = swMutex_free;
return SW_OK;
}
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