Editing files without race conditions?

I have a CSV file that needs to be edited by multiple processes at the same time. My question is, how can I do this without introducing race conditions?

It’s easy to write to the end of the file without race conditions by open(2)ing it in “a” (O_APPEND) mode and simply write to it. Things get more difficult when removing lines from the file.

The easiest solution is to read the file into memory, make changes to it, and overwrite it back to the file. If another process writes to it after it is in memory, however, that new data will be lost upon overwriting. To further complicate matters, my platform does not support POSIX record locks, checking for file existence is a race condition waiting to happen, rename(2) replaces the destination file if it exists instead of failing, and editing files in-place leaves empty bytes in it unless the remaining bytes are shifted towards the beginning of the file.

My idea for removing a line is this (in pseudocode):

    filename = "/home/user/somefile";
    file = open(filename, "r");
    tmp = open(filename+".tmp", "ax") || die("could not create tmp file"); //"a" is O_APPEND, "x" is O_EXCL|O_CREAT
    while(write(tmp, read(file)); //copy the $file to $file+".new"
    close(file);
//edit tmp file
    unlink(filename) || die("could not unlink file");
    file = open(filename, "wx") || die("another process must have written to the file after we copied it."); //"w" is overwrite, "x" is force file creation
    while(write(file, read(tmp))); //copy ".tmp" back to the original file
    unlink(filename+".tmp") || die("could not unlink tmp file");

Or would I be better off with a simple lock file?
Appender process:

lock = open(filename+".lock", "wx") || die("could not lock file");
file = open(filename, "a");
write(file, "stuff");
close(file);
close(lock);
unlink(filename+".lock");

Editor process:

lock = open(filename+".lock", "wx") || die("could not lock file");
file = open(filename, "rw");
while(contents += read(file));
//edit "contents"
write(file, contents);
close(file);
close(lock);
unlink(filename+".lock");

Both of these rely on an additional file that will be left over if a process terminates before unlinking it, causing other processes to refuse to write to the original file.

In my opinion, these problems are brought on by the fact that the OS allows multiple writable file descriptors to be opened on the same file at the same time, instead of failing if a writable file descriptor is already open. It seems that O_CREAT|O_EXCL is the closest thing to a real solution for preventing filesystem race conditions, aside from POSIX record locks.

Another possible solution is to separate the file into multiple files and directories, so that more granular control can be gained over components (lines, fields) of the file using O_CREAT|O_EXCL. For example, “file/$id/$field” would contain the value of column $field of the line $id. It wouldn’t be a CSV file anymore, but it might just work.

Yes, I know I should be using a database for this as databases are built to handle these types of problems, but the program is relatively simple and I was hoping to avoid the overhead.

So, would any of these patterns work? Is there a better way? Any insight into these kinds of problems would be appreciated.

3

Don’t reinvent the wheel. You’ll get it wrong in subtle and frustrating ways.

Use a proper low-overhead database such as sqlite (as Zoredache or Chopper3 point out) made by people who have already done all the work for you.

2

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật