『壹』 【死磕NIO】— 跨進程文件鎖：FileLock
歡迎諸位程序員，我是專注於『死磕Java』系列創作的『大明哥』。『死磕Java』系列由『chenssy』精心打造，深入剖析Java核心技術原理及源碼。在上一篇文章中，我們詳細探討了FileChannel的核心機制及其相關API，了解到FileChannel用於文件讀寫和映射，其隱藏的一個強大功能就是跨進程文件鎖。
假設存在多個進程同時訪問同一文件，需要確保數據寫入的一致性，分布式鎖可能過於復雜。這里，多進程文件鎖（FileLock）提供了一種更為輕量級的解決方案。FileLock能確保同一時間只有一個進程修改文件，或所有進程僅讀取，從而解決多進程並發訪問問題。需要注意的是，FileLock為進程級鎖，不適用於控制同一進程內多個線程對文件的訪問。
FileLock通常從FileChannel獲取，FileChannel提供了三個方法來獲取FileLock：lock()、tryLock()等。
我們通過對比不使用文件鎖與使用文件鎖來讀寫文件的示例，直觀呈現了FileLock的作用。
不使用文件鎖時，進程1寫入文件，進程2讀取文件大小，同時執行，結果表明進程間並發操作。
使用文件鎖時，進程2在進程1釋放鎖後執行，且讀取文件大小一致，證實了FileLock能解決多進程並發訪問文件的安全性問題。
多進程間文件讀寫時，FileLock不適用於同一進程內不同線程，嘗試同時加鎖會拋出異常。替代方案可用，但不推薦。
深入FileLock源碼，以`FileLock lock(long position, long size, boolean shared)`為例，其由FileChannel的子類FileChannelImpl實現。首先檢查文件是否打開，然後創建FileLock和FileLockTable對象。`lock0()`方法位於FileDispatcherImpl.c，核心在於調用Linux內核的fnctl進行文件加鎖。
了解更多Linux文件鎖知識，『大明哥』推薦以下兩篇博客，希望對您有所幫助。
『貳』 多線程讀取同一個文件，怎樣判斷文件已經被讀取完
你把原來程序中直接讀的地方，改成調用上面的函數，由該函數統一讀行。這樣，不管是你有 N 個線程，還是一個線程，都不會發生讀的行重復，或者讀的行不完整的現象了。
為了充分利用多線程讀取，就需要把文件劃分成多個區域，供每個線程讀取。那麼就需要有一個演算法來計算出每個線程讀取的開始位置和結束位置。那麼首先根據配置的線程數和文件的總長度計，算出每個線程平均分配的讀取長度。
但是有一點，由於文件是純文本文件，必須按行來處理，如果分割點在某一行中間，那麼這一行數據就會被分成兩部分，分別由兩個線程同時處理，這種情況是不能出現的。所以各個區域的結束點上的字元必須是換行符。第一個區域的開始位置是0，結束位置首先設為（文件長度/線程數），如果結束點位置不是換行符，就只能加1，直到是換行符位置。
如果多線程操作，那麼需要保證多個線程操作同一個對象，此外請保證先有線程放進內容，其他線程才能拿出數據。