Как временно заблокировать объект в AWS S3

Содержание

Вопрос или проблема
Ответ или решение
Общая Идея
Пример реализации
Объяснение кода:
Учтите:

Вопрос или проблема

Я работаю над проектом, в котором некоторые файлы json хранятся на S3. Мне нужно добавить какой-то механизм блокировки, чтобы несколько процессов ждали друг друга при изменении файлов.

Каждый процесс выполняет что-то подобное:

заблокировать s3://bucket/file.json
скачать s3://bucket/file.json в /tmp/file.json
обработать и изменить /tmp/file.json (это занимает от нескольких секунд до минуты)
загрузить /tmp/file.json на s3://bucket/file.json
разблокировать s3://bucket/file.json

Я хотел бы убедиться, что только один процесс работает с файлом в одно время, и если другой процесс уже заблокировал файл, то следующий процесс, пытающийся работать с тем же файлом, будет ждать, пока файл не будет разблокирован (поскольку процессы добавляют/удаляют элементы из списка в файле).

Возможно, что более чем один процесс может быть заблокирован (ожидая тот же объект) одновременно; если это произойдет, то не имеет значения, какой именно, но только один из заблокированных процессов должен быть разблокирован, когда файл разблокирован, а остальные заблокированные процессы должны ждать, пока файл не будет снова разблокирован.

Как я могу добиться этого, используя boto3 в Python?

Текущая (старая) реализация использует только put_object для загрузки файлов и delete_object для их удаления (до сих пор параллелизм не был возможен).

Ответ или решение

Для реализации временной блокировки объектов в Amazon S3 для обеспечения конкурентного доступа к файлам, вы можете использовать дельта-логику благодаря управляющим метаданным S3. В данном случае мы можем создать простой механизм блокировки на основе объектов с использованием атомарных операций загрузки и удаления. Вот полный пример решения с использованием библиотеки boto3 в Python:

Общая Идея

Блокировка файла: Перед началом обработки файла создайте специальный объект блокировки (например, file.json.lock). Если объект блокировки существует, подождите перед повторной попыткой.
Снятие блокировки: После завершения обработки файла удалите объект блокировки, чтобы другие процессы могли получить доступ к файлу.

Пример реализации

import boto3
import time
from botocore.exceptions import ClientError

s3 = boto3.client('s3')
BUCKET_NAME = 'your-bucket-name'
FILE_NAME = 'file.json'
LOCK_NAME = f'{FILE_NAME}.lock'

def acquire_lock():
    while True:
        try:
            # Пытаемся создать объект блокировки
            s3.put_object(Bucket=BUCKET_NAME, Key=LOCK_NAME, Body=b'locked', ContentType='text/plain')
            print("Lock acquired.")
            return
        except ClientError as e:
            # Если возникла ошибка, значит файл уже заблокирован
            if e.response['Error']['Code'] == 'EntityAlreadyExists':
                print("Lock is already held by another process. Waiting...")
                time.sleep(1)  # Ждем 1 секунду перед повторной попыткой
            else:
                raise e

def release_lock():
    # Удаляем объект блокировки
    s3.delete_object(Bucket=BUCKET_NAME, Key=LOCK_NAME)
    print("Lock released.")

def modify_file():
    # Получаем содержимое файла
    s3.download_file(BUCKET_NAME, FILE_NAME, '/tmp/file.json')

    # Логика обработки JSON-файла
    with open('/tmp/file.json', 'r+') as file:
        data = json.load(file)
        # Ваша логика изменения файла
        # Например, добавляем элемент в список:
        data.append({"new_element": "value"})
        file.seek(0)
        json.dump(data, file)
        file.truncate()

    # Загружаем модифицированный файл обратно
    s3.upload_file('/tmp/file.json', BUCKET_NAME, FILE_NAME)

def main():
    acquire_lock()  # Пытаемся получить блокировку
    try:
        modify_file()  # Модификация файла
    finally:
        release_lock()  # Обязательно освобождаем блокировку

if __name__ == "__main__":
    main()

Объяснение кода:

Функция acquire_lock(): Создает объект блокировки в S3. Если объект уже существует, ожидает и пытается снова.
Функция release_lock(): Удаляет объект блокировки, позволяя другим процессам продолжить работу.
Функция modify_file(): Скачивает файл, выполняет изменение (например, добавляет новый элемент в JSON), а затем загружает измененный файл обратно в S3.
Основная функция main(): Координирует получение блокировки, выполнение модификации и освобождение блокировки.

Учтите:

Данный подход использует проверки существования объекта для создания блокировок, что является временным решением и может потребовать дополнительных языков, таких как Amazon DynamoDB, для более сложных сценариев блокировки.
Убедитесь, что у вас есть соответствующие права доступа к S3 для выполнения операций put_object и delete_object.
Этот метод обеспечивает "первый пришел – первый обслужен" порядок блокировки; тем не менее, если процесс, который держит блокировку, завершится неожиданно, блокировка может остаться активной дольше, чем ожидается. Возможные решения могут включать в себя использование временного TTL (времени жизни объекта) или другие механизмы управления состоянием блокировки.

Этот пример предлагает простой, но эффективный способ управления конкурентным доступом к файлам в S3.