如何在Python中创建文件而不覆盖已有文件

Question

目前我有一个循环，它试图通过给文件名添加后缀来找到一个未被使用的文件名。一旦找不到文件，它就会使用这个失败的名字去创建一个新文件。问题是，这段代码是在一个网站上使用的，可能会有多个请求同时尝试做同样的事情，这就导致了竞争条件。

我该如何防止Python在检查和打开文件之间，如果有其他线程创建了同名文件，导致覆盖已有文件呢？

我可以通过随机化后缀来减少这种情况发生的可能性，但根据路径的一部分，这个可能性已经被降低了。我想要一个函数，它可以告诉我：只有在文件不存在的情况下才创建这个文件。

我可以使用win32的函数来实现这个功能，但我希望这个功能能够跨平台，因为最终会在Linux上托管。

Answer 1

如果每个尝试创建文件的线程或进程都有一个独特的id，你可以把这个id放在文件名的后面，这样就能确保没有两个进程会使用相同的文件名。

这样做可以避免进程之间的竞争问题。

Answer 2

使用 os.open() 函数，并配合 os.O_CREAT 和 os.O_EXCL 这两个参数，可以创建一个新文件。如果这个文件已经存在，那么创建操作就会失败。

>>> fd = os.open("x", os.O_WRONLY | os.O_CREAT | os.O_EXCL)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 17] File exists: 'x'

一旦你创建了一个新文件，就可以使用 os.fdopen() 把文件句柄转换成一个标准的 Python 文件对象，这样你就可以用 Python 的方式来操作这个文件了。

>>> fd = os.open("y", os.O_WRONLY | os.O_CREAT | os.O_EXCL)
>>> f = os.fdopen(fd, "w")  # f is now a standard Python file object

补充： 从 Python 3.3 开始，内置的 open() 函数新增了一个 x 模式，这个模式的意思是“以独占创建的方式打开文件，如果文件已经存在则会失败”。

Answer 3

如果你担心出现竞争条件的问题，可以创建一个临时文件，然后再把它重命名。

>>> import os
>>> import tempfile
>>> f = tempfile.NamedTemporaryFile(delete=False)
>>> f.name
'c:\\users\\hughdb~1\\appdata\\local\\temp\\tmpsmdl53'
>>> f.write("Hello world")
>>> f.close()
>>> os.rename(f.name, r'C:\foo.txt')
>>> if os.path.exists(r'C:\foo.txt') :
...     print 'File exists'
...
File exists

另外，你也可以在文件名中使用uuid来创建文件。关于这个问题，可以参考Stackoverflow上的相关内容。

>>> import uuid
>>> str(uuid.uuid1())
'64362370-93ef-11de-bf06-0023ae0b04b8'