Python中FileLock()的应用：实现文件的并行写入

在Python中，FileLock类是一个用于文件锁定的工具，可以确保同时只有一个进程可以访问被锁定的文件。这在多进程或多线程同时写入同一个文件时非常有用，可以避免竞争条件和数据不一致的问题。

以下是一个使用FileLock实现文件的并发写入的示例：

import os
import time
from filelock import FileLock

def write_to_file(filename, data):
    with FileLock(filename + ".lock"):
        with open(filename, 'a') as file:
            file.write(data)
            time.sleep(1)  # 模拟写入时的处理时间

if __name__ == "__main__":
    filename = "output.txt"

    # 创建或清空文件
    open(filename, 'w').close()

    # 创建10个并发进程写入文件
    for i in range(10):
        pid = os.fork()
        if pid == 0:  # 子进程执行
            write_to_file(filename, f"Process {i}
")
            os._exit(0)

    # 等待所有子进程完成
    for _ in range(10):
        os.waitpid(-1, 0)
    
    # 打印最终文件内容
    with open(filename, 'r') as file:
        print(file.read())

在上面的示例中，首先定义了一个write_to_file函数，它使用FileLock来确保文件的并发写入。在函数中，首先使用FileLock类创建一个文件锁对象，锁定文件名加上".lock"后缀的锁文件。然后打开文件，将数据写入文件，并通过time.sleep(1)模拟写入时的处理时间。

在主程序中，首先创建或清空输出文件。然后使用os.fork()创建10个子进程，并通过write_to_file函数并发地写入文件。最后使用os.waitpid()等待所有子进程完成。最终，打开输出文件并打印其内容。

当多个进程同时运行时，由于每个进程在写入文件之前都会获取文件锁，所以在任何时刻只有一个进程可以写入文件。这样可以确保文件中的内容是按照进程启动的顺序写入的。

请注意，FileLock并不是跨进程间的锁定机制，而是在当前进程中的不同线程之间使用的。如果需要在多个进程之间进行文件锁定，可以使用flock等系统级的文件锁定机制。

此外，为了安全起见，在使用FileLock时， 使用with关键字将文件访问和锁操作包装在一起，以确保在使用完文件后及时释放锁。