【實(shí)戰(zhàn)技巧】使用inotify實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)文件監(jiān)控

開篇

? 之前閱讀《Linux系統(tǒng)編程》時(shí)，留意到了一個(gè)Linux原生接口inotify杭措。它能夠監(jiān)控文件的移動(dòng)、讀取、寫入和刪除等操作午阵。今天利用空閑時(shí)間，簡(jiǎn)單研究了一下如何使用這個(gè)接口，并在這里記錄下來底桂，方便將來需要查詢和參考植袍。

概述

? inotify 是 Linux 內(nèi)核提供的一種文件系統(tǒng)事件監(jiān)控機(jī)制，允許用戶空間程序監(jiān)視文件或目錄的各種操作籽懦。
? 通過注冊(cè)監(jiān)聽事件于个，程序可以實(shí)時(shí)捕獲文件的創(chuàng)建、刪除暮顺、移動(dòng)和修改等操作厅篓，無需輪詢，極大地提高了效率和實(shí)時(shí)性捶码。inotify 提供了一種高效的方式來構(gòu)建實(shí)時(shí)文件同步羽氮、監(jiān)控日志變更和自動(dòng)化任務(wù)等應(yīng)用，是現(xiàn)代 Linux 系統(tǒng)編程中不可或缺的一部分惫恼。

基礎(chǔ)接口

• int inotify_init(void) / int inotify_init1(int flags)

• int inotify_add_watch(int fd, const char *pathname, uint32_t mask)

• int inotify_rm_watch(int fd, int wd)

源碼示例

• 需求： 實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽指定路徑下文件的修改事件蛾茉，在事件發(fā)生時(shí)實(shí)時(shí)打印讼呢。
• 實(shí)現(xiàn)： inotify接口使用起來比較簡(jiǎn)單撩鹿，大致分為三個(gè)步驟：
  ① inotify初始化
  ② 增加監(jiān)視對(duì)象以及監(jiān)聽類型
  ③ 等待事件觸發(fā)谦炬，可以結(jié)合I/O復(fù)用。

整理流程比較簡(jiǎn)單节沦，這里簡(jiǎn)單列舉一下事件觸發(fā)響應(yīng)和測(cè)試流程示例：

• 事件觸發(fā)響應(yīng)流程
  簡(jiǎn)單展示 inotify 阻塞模式的使用示例键思，阻塞等待事件觸發(fā)，并及時(shí)處理甫贯。

int InotifyManager::WaitForEvents() {
    const int bufferSize = 1024; // 根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整緩沖區(qū)大小
    char buffer[bufferSize];

    ssize_t numRead = read(inotifyFd, buffer, bufferSize);
    if (numRead == -1) {
        if (errno != EAGAIN) {
            std::cerr << "Error reading from inotify: " << strerror(errno) << std::endl;
            return -1;
        }
        return 0;
    }

    // 處理所有事件
    int offset = 0;
    while (offset < numRead) {
        struct inotify_event* event = reinterpret_cast<struct inotify_event*>(&buffer[offset]);
        if (event->len > 0) {
            std::cout << "Inotify event: " << event->name;
            if (event->mask & IN_CREATE)
                std::cout << " created";
            if (event->mask & IN_DELETE)
                std::cout << " deleted";
            std::cout << std::endl;
        }
        offset += sizeof(struct inotify_event) + event->len;
    }

    return 0;
}

• 測(cè)試代碼
  循環(huán)等待inotify事件吼鳞，由于是阻塞模式，不會(huì)導(dǎo)致空轉(zhuǎn)叫搁。

int main() {
    InotifyManager inotifyManager;

    // 監(jiān)聽當(dāng)前目錄下的文件創(chuàng)建和刪除事件
    inotifyManager.AddWatch(".", IN_CREATE | IN_DELETE);

    while (true) {
        // 等待并處理事件
        inotifyManager.WaitForEvents();
    }

    return 0;
}

效果驗(yàn)證

• 驗(yàn)證流程:
  ① 左邊窗口執(zhí)行監(jiān)聽程序赔桌。
  ② 右邊窗口先后執(zhí)行創(chuàng)建和刪除hello文件。
• 驗(yàn)證效果：
  ? 監(jiān)聽程序能夠及時(shí)打印出對(duì)應(yīng)創(chuàng)建和刪除事件渴逻。
  
  驗(yàn)證.png

總結(jié)

• 從使用流程來看疾党，inotify用起來比較簡(jiǎn)單，只需要初始化惨奕、添加事件和讀取事件即可雪位。
• inotify 句柄也可以通過 I/O 多路復(fù)用（如 epoll/select/poll）進(jìn)行監(jiān)聽，實(shí)現(xiàn)事件的及時(shí)響應(yīng)梨撞。
• inotify 使用場(chǎng)景也比較多雹洗，例如界面實(shí)時(shí)刷新顯示文件；監(jiān)聽配置文件變更動(dòng)態(tài)加載配置卧波；作為調(diào)試手段时肿，模擬外部事件觸發(fā)內(nèi)部響應(yīng)以及記錄一些敏感文件的修改記錄等等。
• 了解這種原生接口港粱，以后如果有需求螃成，能夠讓實(shí)現(xiàn)多一種方式，同時(shí)減少開發(fā)中的復(fù)雜性和時(shí)間成本，或許也能夠少走一些“彎路”锈颗。