Безопасная параллельная запись файлов RDS

Я выполняю параллельные вычисления из данных в R, с 2000 параллельными заданиями, в каждом задании использую следующий код для сохранения окончательных результатов в формате RDS:

timestamp <- format(Sys.time(), "%Y%m%d%H%M%S")
    timestamp <- paste0(timestamp, sample.int(1000, 1))
    filename <- paste0("differences_", timestamp, ".rds")
    saveRDS(differences, file = filename)

Я понял, что даже несмотря на то, что я добавил случайные четыре цифры к отметке времени, все равно возможно, что параллельные задания конфликтуют друг с другом. Возможным решением может быть проверка, существует ли уже файл с таким именем, и если да, то создайте новое имя:

while (file.exists(filename)) {
  timestamp <- format(Sys.time(), "%Y%m%d%H%M%S")
  timestamp <- paste0(timestamp, sample.int(1000, 1))
  filename <- paste0("differences_", timestamp, ".rds")
}

Но я не уверен, что это полностью безопасно. Есть ли способ обеспечить уникальное имя файла для каждого результата параллельных заданий? Мне нужно хранить файлы по одному и тому же пути.

Раньше мой подход заключался в том, чтобы проверить, существует ли уже имя файла (и восстановить имя, если оно существует). При большом количестве случайных символов, временной метке и предположении, что запись файла относительно короткая, конфликт имен маловероятен. Если вам нужен надежный способ генерации имен файлов, вы можете заранее создать базу данных суффиксов и последовательно их исчерпать. Сложность настройки всей инфраструктуры для этого не может быть оправдана, поскольку конфликт имен файлов маловероятен.

Roman Luštrik 02.04.2024 11:02

@RomanLuštrik Я думаю, что мог бы сделать случайные цифры длиннее, снизив вероятность конфликта имен файлов до приемлемой степени.

Tianjian Qin 02.04.2024 11:08

Вы можете добавить UUID к имени файла, используя uuid-пакет.

Wimpel 02.04.2024 11:10

Короче говоря, этот подход совершенно небезопасен (проверка существования файла перед записью — это классический сценарий состояния гонки, а парадокс дня рождения учит нас, что использование простых случайных имен файлов приведет к удивительно частым коллизиям!), а также излишне сложен: вместо этого генерируется уникальные, последовательные имена файлов в основном процессе и передавать отдельные пути в подпроцессы при их запуске.

Konrad Rudolph 02.04.2024 11:13

@Wimpel Я проверил пакет, насколько я понимаю, это сложный генератор случайных символов, с ним очень сложно столкнуться, но не совсем невозможно?

Tianjian Qin 02.04.2024 11:20

@KonradRudolph Это хороший подход. Согласно моим тестам, действительно 20% результатов отсутствуют, вероятно, из-за противоречивых имен.

Tianjian Qin 02.04.2024 11:21

Я никогда не доверяю случайным символам, чтобы избежать конфликта пространств имен (например, имена файлов параллельных заданий); иметь его в качестве компонента - это нормально, если есть достаточное количество других компонентов. Я предпочитаю для этого предложение Конрада о последовательных именах файлов, но если вы заранее не знаете, сколько вы будете создавать, то альтернативой является именование файлов maildir, где, я думаю, основными компонентами являются: наносекунды эпохи, PID процесса записи и счетчик каждого процесса.

r2evans 02.04.2024 15:51

По теме: сохранение/запись требует времени, иногда прерывается или завершается сбоем, что рискует оставить неполный *.rds файл. В конечном итоге это повлияет на вас, когда вы будете выполнять множество задач, особенно в средах HPC. Я использую что-то вроде saveRDS(..., file = "foo.rds.tmp"), за которым следует file.rename("foo.rds.tmp","foo.rds"), чтобы эмулировать атомарную запись файла foo.rds — таким образом я знаю, что *.rds завершен, если я его вижу.

HenrikB 02.04.2024 16:38
Стоит ли изучать PHP в 2026-2027 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2026-2027 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
0
8
82
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Я предлагаю это как немного более сложный вариант предложения @KonradRudolph (имена файлов предварительной последовательности для каждой параллельной задачи), который намного проще и может быть предпочтительнее в большинстве ситуаций.

Это предложение ориентировано на общие файловые системы, в которых имена файлов не могут быть легко определены заранее. Проблемы с общими файловыми системами начинаются с того, что использование существующих файлов для обеспечения уникальности теоретически является гарантированным состоянием гонки, несколько воспроизводимо плохим в локальной файловой системе, а в NFS и других общих файловых системах задержка может вызвать серьезные проблемы. Поэтому нам нужно создать имя файла «в реальном времени», которое имеет очень низкую вероятность коллизий. (В моем примере я пишу в файловую систему Lustre, где задержка создания файла может составлять более 5-10 секунд на всех узлах HPC.)

Вот функция, которая создаст такое имя файла:

#' Create a "guaranteed-unique" filename
#'
#' @param path character, the directory in which the new file will be
#'   created
#' @param fileext optional character, appended to the new filename
#' @param create logical, whether to "touch" the file
#' @return character, the filename, optionally created
#' @export
unique_filename <- local({
  .host <- gsub("[/:]", "_", Sys.info()["nodename"])
  .count <- 0L

  function(path = character(0), fileext = "", create = FALSE) {
    now <- as.numeric(Sys.time())
    # if we put this up with `.host`, I suspect the `future` is
    # transferring the old PID to new processes
    .pid <- Sys.getpid()
    # we look within all subdirs to make sure we won't have a "future"
    # collision (though highly unlikely) and then discard the
    # subdirectory component
    filename <- sprintf(
      "%0.06f.P%i.Q%i.%s%s",
      now, .pid, .count, .host, fileext)
    .count <<- .count + 1L
    out <- if (length(path) && nzchar(path)) file.path(path, filename) else filename
    if (create) fs::file_touch(out)
    out
  }
})

Он в значительной степени основан на соглашении об именах файлов, используемом в почтовом хранилище Maildir, где нужно было максимально экономично избегать конфликтов файлов на основе NFS. Я не использую все предложенные компоненты, поэтому данная реализация несколько ослаблена. При тысячах одновременных операций записи я не видел никаких коллизий.

Оно использует:

  • эпоха микросекунды
  • имя хоста
  • идентификатор процесса (pid)
  • внутренний счетчик для каждого процесса

Одним из побочных эффектов имени файла, начинающегося с компонента «время», является то, что файлы естественным образом сортируются в хронологическом порядке, если это привлекательно. Использование случайных имен файлов (uuid или других) не позволяет сделать это так просто.

Другие вопросы по теме