如何让服务只运行单个实例

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对于很多服务来说，在同一个服务器上只能运行一个实例，那么通过什么方法来保证程序同一时刻只有一个实例运行呢？通过编写shell脚本来管理程序的启动、停止是个不错的方法。在启动时，shell脚本会创建进程标识文件（存储正在运行实例的pid）以表明已经有实例在运行，如果文件已存在，则说明已有实例在运行，不需要做任何事；在退出时，shell脚本会删除进程标识文件，表明没有实例运行。

shell脚本管理方法在应用程序之上再包了一层，那么能不能直接在程序开始运行时自己判断是否有实例在运行呢，答案是肯定的。原理其实差不多，还是要借助公用资源---文件，当然不仅仅是文件而已，还需要文件锁的支持。大致思路是这样的：程序在开始运行时对特定文件进行加锁（不存在则创建），如果加锁成功，则实例开始运行；如锁已经被占有，则说明已经有实例在运行，则程序直接退出；另外在实例运行完毕后对文件的锁也随着丢掉了。这样就能保证每次只有一个程序实例在运行。

具体步骤如下：
1． 打开特定文件（如/var/run/mydaemon.pid），如不存在则创建之；
2． 使用fcntl对文件整个区域加劝告锁。
3． 如果加锁成功，则继续执行后续代码，并将pid写入文件；如加锁不成功，说明已经有实例在运行，直接退出。

实现示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <printf.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#define LOCKFILE "/var/run/mydaemon.pid"
#define LOCKMODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)

/* set advisory lock on file */
int lockfile(int fd)
{
struct flock fl;

fl.l_type = F_WRLCK; /* write lock */
fl.l_start = 0;
fl.l_whence = SEEK_SET;
fl.l_len = 0; //lock the whole file

return(fcntl(fd, F_SETLK, &fl));
}

int already_running(const char *filename)
{
int fd;
char buf[16];

fd = open(filename, O_RDWR | O_CREAT, LOCKMODE);
if (fd < 0) {
printf("can't open %s: %m\n", filename);
exit(1);
}

/* 先获取文件锁 */
if (lockfile(fd) == -1) {
if (errno == EACCES || errno == EAGAIN) {
printf("file: %s already locked", filename);
close(fd);
return 1;
}
printf("can't lock %s: %m\n", filename);
exit(1);
}
/* 写入运行实例的pid */
ftruncate(fd, 0);
sprintf(buf, "%ld", (long)getpid());
write(fd, buf, strlen(buf) + 1);
return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
if (already_running(LOCKFILE))
return 0;
/* 在这里添加工作代码 */
printf("start main...\n");
sleep(100);
printf("main done!\n");
exit(0);
}