[转]来聊聊条件竞争-轻识

条件竞争，无非就是多个线程(action)同时访问一个数据(data)没有进行加锁操作，而产生非预期结果的行为。

开发者在进行代码开发时常常倾向于认为代码会以线性的方式执行，但他们忽视了并行服务器会并发执行多个线程，这就会导致意想不到的结果。

存在以下条件的事务，可能存在条件竞争：

并发。至少得存在两个并发执行流。
共享对象。即多个并行任务访问同一个数据。
改变数据（写操作）。至少有一个进程对数据进行了改变。如果所有进程执行的都是读操作，那就不会有条件竞争错误了。

举个最简单的条件竞争例子：

      
        
          <?php
        
      
      
        $cnt=file_get_contents('count.txt');
      
      
        
          //count.txt 初始值为0
        
      
      
        $cnt+=1;
      
      
        
          

      
      
        echo "这个页面已经被访问".$cnt."次了";
      
      
        file_put_contents('count.txt',$cnt);
      
      
        
          ?>

在这个代码里，php使用file_get_contents读取count.txt文本，将文本的值进行“+1”操作并进行输出。最后将这个“+1”的值写回这个文本中。

我们在访问这个页面的时候，页面就可以统计这个网页被访问的次数了。

我们有些时候会为了某些目的，去写一个脚本疯狂访问这个页面。但是当我们去让脚本替我们访问1000次的时候，可能最后输出也就几百次（甚至几次）......

怎么回事呢？条件竞争了呗。

可能，在线程0执行到代码第七行的时候（$cnt=2），同时有300个进程也在尝试写访问“count.txt”这个文档，它们的$cnt可能不尽相同，也可能都相同。存入的值也就五花八门了。

在存入时，可能会出现互相争抢资源的情况，

比如0号线程存入了个1,

同时4号线程存入了个3，

19号线程执行的稍微慢些，存入了个1......

或者

在2号线程对文件写入时，文件的值刚被删除，59号线程就读取到了这个空文件的值......然后一切又从零开始了

来看看真实场景下出现的条件竞争吧

      
        
          <?php
        
      
      
        header("Content-Type:text/html;charset=utf-8");
      
      
        $filename = $_FILES['file']['name'];
      
      
        $ext = substr($filename,strrpos($filename,'.') + 1);   #后缀
      
      
        
          

      
      
        $path = 'uploads/' . $filename;
      
      
        $tmp = $_FILES['file']['tmp_name'];
      
      
        if(move_uploaded_file($tmp, $path)){
      
      
          if(!preg_match('/php/i', $ext)){   #判断后缀是否为php
      
      
            echo 'upload success,file in '.$path;
      
      
          }else{
      
      
            unlink($path);    #已经上传后判断若是PHP则删除
      
      
            die("can't upload php file!");
      
      
          }
      
      
          }else{
      
      
            die('upload error');
      
      
        }

这道题，曾是一道17年的CTF题，用户上传文件到服务器上，如果检测到已经上传成功的文件扩展名是.php，那就unlink（删除）它。

在执行完move_uploaded_file之后，执行unlink之前，此时这个php文件是已经保存到了web服务器上的，并且我们能够访问。

就这样，我们弄出了这样的一个php脚本，并打算把它上传到服务器上......

      
        
          <?php
        
      
      
        $content='<?php system($_GET["c"]);?>';
      
      
        file_put_contents('test.php',$content);
      
      
        
          ?>

然后一头一遍又一遍的往这个接口去上传这个脚本，另一头去尝试访问服务器上这个脚本的名称（假设上传成功了的话）和访问这个脚本所生成的一句话木马文件（test.php），如果访问后两个脚本服务端都返回脚本存在，那......

咱们就卡bug成功了呗

总之，我个人认为，条件竞争就是在卡bug。

黑客们在赌，服务器是否会有充分的时间来处理每一条指令。会不会被我们钻到空子

正如我在烤盘饭打工的时候，当前台同时取餐过多时，我们可能会因为没有充分的反应时间，导致忘记回收号牌，出错餐，牌子和夹子对不上等等问题。

这，就是条件竞争。

条件竞争如何防御？

给服务器足够的时间处理这些请求。（不妨强迫客户端慢一点请求借口......）
加锁，在向数据库做写入操作的同时，给这行数据表加写锁（别人都不能读取和写入这行数据）
调优代码逻辑，对不稳登的文件，一定要检查好再存储在服务器上。

反正，应对条件竞争，我们能做的，核心就是：

慢慢来，慢慢处理

“慢慢来”，不仅仅只对条件竞争生效，对感情一样有效。

祝愿(000 0000 01 10)有(1011 001 01 10)情(1011 001)人(1001 00 10)终(1010 0000 0 10)成(1100 10 111)眷(1101 00 01 10)属(000 0000 111 011)（说谁俩谁俩心里清楚）