使用flock确保只有一个命令实例在运行

公司的机房设置了一个5分钟执行一次的数据同步脚本。一般每次同步只需要花费不到20秒即可完成，但网络出现问题时，就可能五分钟无法完成同步。脚本第二次启动可能干扰仍在运行的第一次脚本，需要有一个办法确保只有一个实例在运行。

Ubuntu系统提供了一个软件包叫run-one，可能实现这一功能，让我们来试试。首先安装软件包，以root权限运行：

# apt-get install run-one

安装好之后，运行run-one <要单实例运行的命令>，就可以确保只有一个实例运行了。比如：

# run-one tail -f /var/log/syslog

我们可以看到syslog的最后几行，并随着日志输出而滚动。此时如果打开另一个terminal，再次输入上述命令，会直接退出，并且exit code是1：

# run-one tail -f /var/log/syslog
# echo $?
1

除了run-one命令，run-one软件包中还提供了几个实用的命令：

• run-one 只运行一个进程实例，如果实例已存在，直接退出
• run-this-one 只运行一个进程实例，如果实例已存在，kill掉它并重新运行
• run-one-constantly 和run-one一样，只运行一个进程实例，当进程退出时自动重新启动
• keep-one-running run-one-constantly的别名
• run-one-until-success 和run-one-constantly相似，但只有当进程退出码不为0时才重新启动进程
• run-one-until-failure 和run-one-constantly相似，但只有当进程退出码为0时才重新启动进程

在CentOS系统中，并没有run-one软件包可供使用。不过我们可以利用flock锁定的机制自己实现只有一个进程运行。

可以写一个脚本：

#!/bin/bash

TODAY=`date +%Y%m%d`
(
  flock -xn 100 || exit 1
  scp root@myhost:/data/backups/$TODAY.log.gz /data/backups/myhost/
  gzip -d /data/backups/myhost/$TODAY.log.gz | xz -9 -e > /data/backups/myhost/$TODAY.log.xz && \
  rm /data/backups/myhost/$TODAY.log.gz
) 100>/tmp/backup_data.lock

上面的脚本中，flock命令会对/tmp/sync_data.lock文件加上写入锁（排它锁），分别在两个terminal中运行这个命令，会看到一个开始scp拷贝数据，另一个直接退出，退出状态码为1。

flock命令有三种写法：

1. flock [-sxun][-w #] fd#
2. flock [-sxon][-w #] file [-c] command...
3. flock [-sxon][-w #] directory [-c] command...

我们前面用的是第一种，定义一个文件描述符，这种方法适合用于多行命令需要排它运行的场景。后两种flock的用法适合只有一条命令要运行的场景。flock的-s选项表示要获取读取锁（共享锁）；-x选项表示要获取写入锁（排它锁）；-o选项表示在运行命令前关闭已取得锁定的文件，如果后面的命令可能产生不该取得锁定的子进程，这个选项会很有用；-n选项表示不要阻塞，如果无法取得锁，不要等待其它进程释放锁定，直接退出；-w 10表示等待10秒，如果10秒仍无法取得锁，就退出。

run-one是一个Bash脚本，通过查看run-one命令的源码得知，它也是利用flock实现的唯一化处理。如果不想自己编写带flock的程序，又想使用run-one提供的完整功能，可以去Github上下载run-one项目的代码。