winapi – 应用程序保持文件锁定时的ReplaceFile替代方案

2019年7月27日 186次阅读

编辑器FooEdit(让我们称之为)在保存时使用
ReplaceFile()以确保保存操作实际上是原子的,并且如果出现任何错误,则保留光盘上的原始文件. (ReplaceFile()的另一个重要好处是文件标识的连续性 – 创建日期和其他元数据.)

FooEdit还使用FILE_SHARE_READ的共享模式保持打开文件的句柄,以便其他进程可以打开文件,但在FooEdit打开文件时无法写入文件.

“显然”,当ReplaceFile操作发生时,此句柄必须暂时关闭,这允许在FooEdit重新建立FILE_SHARE_READ锁定句柄之前,另一个进程可能使用写访问权打开文件的竞赛.

(如果FooEdit在调用ReplaceFile()之前没有关闭其FILE_SHARE_READ句柄,则ReplaceFile()会因共享冲突而失败.)

我想知道解决这场比赛的最简单方法是什么.选项似乎要么找到另一种方法来锁定与ReplaceFile()兼容的文件(我看不出这是怎么可能的)或者复制ReplaceFile()的所有行为,但是使用现有的文件句柄来访问目标文件而不是路径.我有点担心如何从用户代码原子地执行ReplaceFile()的所有操作(并且重新实现ReplaceFile()无论如何都是一个坏主意).

这一定是一个常见问题,所以可能有一个我错过的明显解决方案.

(这个问题似乎有关但没有答案：Transactionally write a file change on Windows.)

这是一个最小的可验证示例,显示了我想要实现的目标(更新时间为13:18 30/9/2015 UTC).您必须提供三个文件名作为命令行参数,所有这些都在同一个卷上.第一个必须已经存在.

我总是从ReplaceFile()获得共享冲突.

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
  HANDLE lock;
  HANDLE temp;
  DWORD  bytes;

  if (argc != 4)
  {
    puts("First argument is the project file. Second argument is the temporary file.");
    puts("The third argument is the backup file.");
  }

  /* Open and lock the project file to make sure no one else can modify it */
  lock = CreateFile(argv[1], GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_DELETE, NULL, OPEN_EXISTING, 0, 0);
  assert(lock != INVALID_HANDLE_VALUE);

  /* Save to the temporary file. */
  temp = CreateFile(argv[2], GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_DELETE, NULL, CREATE_ALWAYS, 0, 0);
  assert(temp != INVALID_HANDLE_VALUE);
  WriteFile(temp, "test", 4, &bytes, NULL);
  /* Keep temp open so that another process can't modify the file. */

  if (!ReplaceFile(argv[1], argv[2], argv[3], 0, NULL, NULL))
  {
    if (GetLastError() == ERROR_SHARING_VIOLATION)
      puts("Sharing violation as I expected");
    else
      puts("Something went wrong");
  }
  else
    puts("ReplaceFile worked - not what I expected");

  /* If it worked the file referenced by temp would now be called argv[1]. */
  CloseHandle(lock);
  lock = temp;

  return EXIT_SUCCESS;
}

感谢Hans Passant,他在一个现在删除的答案中提供了一些有价值的澄清想法.这是我在跟进他的建议时发现的：

似乎ReplaceFile()允许lpReplacedFileName打开FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_DELETE,但lpReplacementFileName不能. (而且这种行为似乎并不依赖于是否提供了lpBackupFileName.)因此,即使其他进程不允许FILE_SHARE_WRITE(这是Hans的观点),也完全有可能替换另一个进程已打开的文件.

但是FooEdit试图确保没有其他进程可以首先使用GENERIC_WRITE打开文件.为了确保在FooEdit中没有其他进程可以使用GENERIC_WRITE打开替换文件的竞争,似乎FooEdit必须持续保持FILE_SHARE_READ | LILEReplacementFileName的FILE_SHARE_DELETE句柄,然后排除使用ReplaceFile().

最佳答案

I’d like to know what is the simplest way to resolve this race.

没有简单的方法来解决这场比赛.它是文件系统的固有部分,不是事务性的. MS在Vista中引入了一个事务性文件API,但现在强烈建议开发人员不要使用它,因为它可能会在将来的版本中被删除.

我有一些使用ReplaceFile的经验,但我认为它造成了比它值得更多的麻烦.我的回忆是,在保存元数据的同时,创建了一个新文件.这样做的结果是保存在桌面上的文件非常烦人.由于此类文件的位置已保留,因此创建新文件会导致使用默认位置.因此,您要保存文件,将其拖到桌面上要保留的位置,然后再次保存文件时,它会移回默认位置.

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