?鏈接大家都用過,比如 Windows 中的快捷方式就是一種鏈接,可是 Linux 里又分硬鏈接和軟鏈接,它們表示什么意思,又有什么區別呢,本文來給大家做一個解釋,
Inode 索引節點
要想理解硬鏈接和軟鏈接的區別,首先要明白什么是 Inode,Inode 是 Index node,索引節點的意思,每個檔案都有一個 inode,里邊保存著檔案的元資料(meta data),包括:inode 號、檔案大小、檔案所有者、檔案權限、檔案型別、創建時間、硬鏈接數等等,除了檔案名以外的所有檔案資訊都存盤在這里,它是檔案或者目錄在一個檔案系統中的唯一標識,
查看一個檔案的 inode,可以用 stat 命令,或者 ls -i 選項來查看,下面分別用這兩個命令來查看一個檔案 myfile.txt 的 inode 號為 102171635

和元資料相對應的是用戶資料(user data),或者也叫檔案資料塊(data block),檔案的真實內容是存盤在這里邊的,我們通過一個檔案名可以查到它對應的 inode,再通過 inode 去查看檔案的內容,它們之間的關系可以用下面這張圖來表示,

硬鏈接 Hard Links
當多個檔案名指向同一個 inode 時,這種鏈接就被稱為硬鏈接,比如像下面的這種情況,我們為原始檔案 myfile.txt 創建了兩個鏈接,hardlink1 和 hardlink2,它們都指向同一個 inode,所以它們都是硬鏈接,從圖中可以看出,硬鏈接指向的檔案內容其實就是原始檔案的內容,所以硬鏈接的作用之一就是可以節省服務器的磁盤空間,

硬鏈接的另外一個作用就是可以防止檔案被“誤刪”,因為 inode 會記錄檔案硬鏈接的次數,只有當硬鏈接等于 0 的時候,才會把存盤著檔案內容的資料塊洗掉,所以比如我不小心把 myfile.txt 檔案洗掉了,但是 inode 發現還有另外兩個硬鏈接在,所以不會洗掉掉資料塊,通過兩個硬鏈接我們還是可以讀取到檔案內容,

硬鏈接可以通過 ln [選項] [源檔案] [鏈接檔案] 命令來創建,不過要注意硬鏈接只能對已經存在的檔案進行創建,并且不能夠跨檔案系統,下面舉一個例子來看一下硬鏈接和源檔案的 inode號是否相同,以及洗掉掉源檔案,是否還可以通過硬鏈接打開原檔案,
首先創建一個檔案 myfile.txt,然后分別給它創建兩個硬鏈接 hardlink1 和 hardlink2,通過 ls -li 命令查看它們的 inode 號,發現相同,所以驗證了我們所說的,硬鏈接和原檔案指向同一個 inode ,另外從長串列中,我們還可以看到 inode 記錄的硬鏈接次數(包括源檔案自己),一共是3次,

接下來洗掉掉檔案 myfile.txt,通過 ls -li 命令再看一下,發現 inode 記錄的鏈接次數變成了 2,通過硬鏈接我們還是可以讀取原來的檔案內容,說明檔案內容資料塊并沒有被洗掉,只有當硬鏈接次數變為 0 的時候,檔案內容才會真正被刪掉,

我們對硬鏈接的特點進行一下總結:
1) 硬鏈接檔案都有相同的 inode 和 資料塊
2) 洗掉掉一個硬鏈接檔案,并不會影響 inode 號相同的其他檔案,只有當 inode 記錄的鏈接次數為 0 時,資料塊才會被真正洗掉
3) 硬鏈接只能對已有檔案進行創建
4) 硬鏈接不能跨檔案系統創建
5) 普通用戶不能對目錄進行硬鏈接創建
軟鏈接 Soft Links
軟鏈接也被稱為符號鏈接(symbolic link),Linux 中的軟鏈接和 Windows 的快捷方式非常相似,與硬鏈接的不同之處在于:
1) 它的 inode 與原檔案不同
2) 它的資料塊存盤的是原檔案的路徑
我們用下面這張圖來進行一下說明,我們為 myfile.txt 創建了一個軟鏈接 softlink,可以看出,它的 inode 和 myfile.txt 的 inode 是兩個完全不同的索引節點,myfile.txt 的資料塊記錄的是檔案的內容,而軟鏈接的資料塊記錄的是它指向檔案的路徑,

軟鏈接的作用之一也是方便檔案的管理,比如原檔案的路徑比較復雜,我們可以在簡單的路徑下創建一個軟鏈接,這樣比較方便用戶訪問,但是和硬鏈接不同的是,一旦原檔案被洗掉,那么軟鏈接就成了一個“死鏈接”,指向了一個不存在的檔案,

軟鏈接可以用命令 ln -s [源檔案名或目錄] [軟鏈接檔案名] 來進行創建,和硬鏈接不同之處在于,對不存在的檔案也可以創建軟鏈接,可以跨檔案系統,對檔案或者目錄都可以創建軟鏈接,
舉一個例子,比如我們為 myfile.txt 創建一個軟鏈接 softlink,通過 ls -li 命令查看,發現 inode 號完全不同,并且 myfile.txt 的鏈接次數還是 1,并沒有增加,說明這里的鏈接次數是指硬鏈接,通過軟鏈接我們可以讀取源檔案的內容,

洗掉原檔案,軟鏈接變成了“死鏈接”,通過它再去讀取原來的檔案內容,系統已經提示檔案不存在了,

通過上面的實驗驗證,軟鏈接的特點如下:
1) 軟鏈接和其所指向的檔案具有不同的 inode,并且其資料塊存盤的內容為其所指向檔案的路徑
2) 創建軟鏈接,其指向檔案的硬鏈接次數不會增加
3) 洗掉軟鏈接并不影響原檔案,但刪掉原檔案,軟鏈接會成為一個“死”鏈接
4) 軟鏈接可以指向檔案,也可以指向目錄
5) 軟鏈接可以指向不存在的檔案或目錄
6) 軟鏈接可以跨檔案系統創建
最后
不管用軟鏈接還是硬鏈接,都不會將原來的檔案復制一份,都只是占用了磁盤較小的空間,但它們的原理還是完全不一樣的,本文從 inode 的角度切入,對軟鏈接和硬鏈接進行了解釋,感興趣的同學可以對 inode 結構體再做進一步研究,這樣能夠幫助我們更好的理解 Linux 的作業原理,
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