面试题：Bash多进程并发中的资源管理

Question

假设在Bash脚本中有多个并发进程同时读写一个文件，可能会出现数据竞争问题。请设计一个方案，在Bash中利用信号量机制或者其他方式来解决该文件读写的数据竞争问题，并写出实现该方案的Bash脚本代码。

Answer 1

可以利用 flock 命令来实现文件锁，从而解决数据竞争问题。以下是示例脚本：

#!/bin/bash

# 定义要操作的文件
FILE="shared_file.txt"

# 获取文件锁
flock -x 200

# 这里开始对文件进行读写操作
echo "进程 $$ 正在写入文件..."
echo "This is some data from process $$" >> "$FILE"
echo "进程 $$ 完成写入操作"

# 释放文件锁
exec 200>&-

echo "进程 $$ 已释放文件锁"

解释：

1. flock -x 200：flock 命令用于获取文件锁，-x 表示排他锁（独占锁），200 是一个自定义的文件描述符，用于后续锁定文件。
2. exec 200>&-：释放由文件描述符 200 持有的锁。

在这个脚本中，当多个进程尝试执行时，只有获取到锁的进程才能对文件进行读写操作，其他进程需要等待锁释放后才能继续。这样就避免了数据竞争问题。