但以上几种方案都是很弱的加锁方式，是劝告式的锁，劝告参与者都遵守锁规则。即，参与者必须总是遵守加锁、判断锁、释放锁的规则才能产生锁的效果。

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❯ flock --help

Usage:
 flock [options] <file>|<directory> <command> [<argument>...]
 flock [options] <file>|<directory> -c <command>
 flock [options] <file descriptor number>

Manage file locks from shell scripts.

Options:
 -s, --shared             尝试获取共享锁，默认会等待直到能够获取到锁
 -x, --exclusive          尝试获取独占锁(默认锁)，默认会等待直到能够获取到锁
 -u, --unlock             释放锁
 -n, --nonblock           非阻塞获取锁，如果无法立即获取锁，则立即退出而不是一直等待
 -w, --timeout <secs>     等待锁时，最多等待指定的秒数，等待超时后退出
 -E, --conflict-exit-code <number>  当等待锁超时或者非阻塞获取锁失败时的退出状态码，默认退出状态码为1
 -o, --close              获取锁之后，执行命令之前，关闭锁文件的文件描述符
 -c, --command <command>  执行不带参数的命令
 -F, --no-fork            不fork新的进程来调用要执行的命令，而是调用要被执行的命令并直接替换flock进程

例如，以/tmp/a.lock为锁文件，加锁或等待已存在的锁释放，加锁成功后带锁sleep 5秒，sleep进程退出时自动释放锁，然后第二个sleep命令才开始执行。

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$ flock /tmp/a.lock sleep 5

# 在另一个终端执行：将阻塞5秒
$ flock /tmp/a.lock sleep 3

使用 lslocks 命令可以查看当前存在的flock锁。

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$ flock /tmp/a.lock sleep 20 &
[1] 992

$ lslocks
COMMAND           PID  TYPE SIZE MODE  M START END PATH
cron              397 FLOCK      WRITE 0     0   0 /run...
dockerd           577 FLOCK      WRITE 0     0   0 /...
dockerd           577 FLOCK      WRITE 0     0   0 /...
dockerd           577 FLOCK      WRITE 0     0   0 /...
dockerd           577 FLOCK      WRITE 0     0   0 /...
dockerd           577 FLOCK      WRITE 0     0   0 /...
dockerd           577 FLOCK      WRITE 0     0   0 /...
# 存在/tmp/a.lock上的锁，且是写锁
flock             992 FLOCK      WRITE 0     0   0 /tmp/a.lock
containerd        414 FLOCK      WRITE 0     0   0 /...

默认情况下，获取的是互斥锁，如果要获取共享锁，使用 -s 选项：

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# 两个sleep命令可以同时运行，但echo命令将在等待5秒后才被执行
flock -s /tmp/a.lock sleep 3 &
flock -s /tmp/a.lock sleep 5 &
flock -x /tmp/a.lock echo hello world

可以通过 -w 选项指定等待锁的超时时间，如果等待超时，即获取锁失败，其默认退出状态码为1，通过 -E 选项可以指定获取锁失败时的退出状态码。

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# 第二个flock命令将阻塞5秒，然后退出，echo命令不会被执行，且退出状态码为10
flock /tmp/a.lock sleep 10 &
flock -w 5 -E 10 /tmp/a.lock echo hello
echo $?    # 10

通过 -n 选项可以非阻塞尝试获取锁，如果无法立即获取锁，则立即退出，退出状态码默认为1，也可通过 -E 选项指定退出状态码。

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flock /tmp/a.lock sleep 10 &
flock -n -E 10 /tmp/a.lock echo hello
echo $?    # 10

因为可以非阻塞尝试获取锁，因此可以在while循环中循环判断是否能获取锁：

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while ! flock -n /tmp/a.lock; do 
  sleep 0.5
done

上面的示例都是直接在flock命令中指定锁文件，也可以给flock命令指定一个打开的文件描述符，多条命令需要带锁执行时这种方式更方便。

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# 打开文件并分配文件描述符9
exec 9<> /tmp/a.lock

# 指定文件描述符加锁，直到/tmp/a.lock的所有文件描述符都关闭，或者手动释放锁才会释放锁
flock 9
sleep 5   # 带锁执行
echo over # 带锁执行
exec 9>&- # 关闭文件描述符9，将释放锁
# 或者手动释放锁: flock -u 9

更友好的多条命令带锁执行且自动释放锁的方式：

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(
  echo '这里无锁执行'
  # 下面开始加锁，所有命令都带锁执行
  flock 9 || exit 1
  sleep 1
  sleep 2
) 9>/tmp/a.lock  # 执行完所有命令后，自动释放锁

因为flock底层加锁的原因(后文会解释)，如果有带锁执行的后台命令，但这个命令又不需要持有锁的时候，建议加上手动释放锁的操作：

上例中之所以要 flock -u 9 手动释放锁，是因为后台任务是一个新的子进程，fock子进程的时候会复制文件描述符9，使得flock锁也被复制到新的后台子进程中。使用 flock -u 9 将强制释放文件描述符9对应的所有flock锁。

简单描述一下fd table和open file table和g-inode table：

简单的总结：