怎樣理解Linux的軟連接和硬鏈接？
簡介
我們現代的操作系統需要防止程序崩潰導致信息丟失，需要將信息存儲在文件之中。而且文件能夠被多個進程同時讀取。在Linux中所以的資源，外設都抽象成了文件，所以就有了Linux中“一切皆文件”的特性。當然有文件，肯定是不夠的，總不能把所有的文件放在一起管理，實在是太亂，不易管理維護。Linux就引入了目錄的概念，在Windows中可以稱之為文件夾。目錄的引入就會讓Linux的根文件系統外觀上變成了一個層次分明的目錄樹。如下圖：
目錄是什么?
在Linux中“一切皆文件”，所以這個問題很好回答：目錄也是文件。目錄中記錄的是目錄下文件名。那既然是文件，如果在創建目錄的時候，與當前目錄下的文件或目錄重名，就肯定會創建失敗。
好了，既然搞清楚了目錄的概念，我們接著往下看。
硬鏈接和軟連接區別?
在Linux中表示一個文件的方式是通過兩個部分來分別表示的：用戶數據(user data)與元數據(meta data)。什么是用戶數據呢?用戶數據就是記錄真實文件內容的數據，這些數據是存放在一個個大小相等的文件數據塊中(data block)。
元數據呢?其實就是這個文件的附加信息屬性，例如：創建時間，文件大小等等這類信息。我們用索引號(inode)來表示每一個不同文件的元數據(當然inode也是元數據的一部分)。在Linux中，inode才是表示文件的***標識，而不是文件名。下圖展示了怎樣通過文件名來找到文件內容的。注意：元數據中并不包含文件名。文件名只是為了方便用戶識別和記憶罷了。
使用什么命令可以查看inode號?
可以使用stat和ls -i 命令查看，如下圖所示：
什么是硬鏈接?
硬鏈接是指通過索引節點來進行連接。也就是存在多個文件名指向同一個inode。這樣就可以將重要的文件建立硬鏈接，來防止“誤刪”的操作。
命令：
- link oldfile newfile
可以創建硬鏈接。硬鏈接的inode是相同的，但是文件名不同，所以它有一些特性：
- 文件有相同的inode和data blocks;
- 不能對不存在的文件創建硬鏈接
- 不能跨文件系統創建(因為在各自文件系統下inode是***的，當跨文件系統就會出現inode重復的情況發生)
- 不能對目錄創建，只能對文件進行創建
- 如果刪除了一個硬鏈接文件，并不會影響其他的同inode文件(inode中存在鏈接計數器，刪除一個硬鏈接相當于計數器減一，反之加一。直到為0，刪除inode)
例如：
- # ls -li
- total 0
- // 只能對已存在的文件創建硬連接
- # link test.file test_hard.link
- link: cannot create link `test_hard.link' to `test.file': No such file or directory
- # echo "This is an original file" > test.file
- # cat test.file
- This is an original file
- # stat test.file
- File: `test.file'
- Size: 25 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
- Device: 807h/2055d Inode: 660650 Links: 2
- Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
- ...
- // 文件有相同的 inode 號以及 data block
- # link test.file test_hard.link | ls -li
- total 8
- 660650 -rw-r--r-- 2 root root 25 Sep 1 17:44 test_hard.link
- 660650 -rw-r--r-- 2 root root 25 Sep 1 17:44 test.file
- // 不能交叉文件系統
- # ln /dev/input/event5 /root/bfile.txt
- ln: failed to create test_hard link `/root/bfile.txt' => `/dev/input/event5':
- Invalid cross-device link
- // 不能對目錄進行創建硬連接
- # mkdir -p test.dir/test
- # ln test.dir/ test_hardlink.dir
- ln: `test.dir/': test_hard link not allowed for directory
- # ls -iF
- 660650 test_hard.link 657948 test.dir/ 660650 test.file
具體的解釋可以參考硬鏈接的5點特性。
什么是軟鏈接?
軟連接就和硬鏈接完全不同，軟連接是用戶數據(data blocks)中記錄的是另一個文件的路徑名的指向。可以理解為軟連接其實就是一個普通的文件，只是他的內容非常的特殊。所以軟連接有他自己的inode號以及data blocks。那我總結下軟連接的特性：
- 軟連接有自己的文件屬性
- 可以對不存在的文件創建
- 軟鏈接可以跨文件系統
- 軟鏈接可以對目錄創建
- 軟鏈接創建不會造成鏈接計數器增加，因為就不是同一個inode
- 若鏈接的文件被刪除了，該鏈接就是沒有意義了，但是也可以重新創建。
下圖展示下軟鏈接的訪問過程：
例如：
- # ls -li
- total 0
- // 可對不存在的文件創建軟鏈接
- # ln -s test.file test_soft.link
- # ls -liF
- total 0
- 789467 lrwxrwxrwx 1 root root 8 Sep 1 18:00 test_soft.link -> test.file
- // 由于被指向的文件不存在，此時的軟鏈接 test_soft.link 就是死鏈接
- # cat test_soft.link
- cat: test_soft.link: No such file or directory
- // 創建被指向的文件 test.file，test_soft.link 恢復成正常的軟鏈接
- # echo "This is an original file_A" >> test.file
- # cat test_soft.link
- This is an original file_A
- // 對不存在的目錄創建軟鏈接
- # ln -s test.dir test_soft.link.dir
- # mkdir -p test.dir/test
- # tree . -F --inodes
- .
- ├── [ 789497] test.dir/
- │ └── [ 789498] test/
- ├── [ 789495] test.file
- ├── [ 789495] test_soft.link -> test.file
- └── [ 789497] test_soft.link.dir -> test.dir/
具體的解釋：略
