tar命令基本、進階使用指北
摘要
打包與壓縮是我們在計算機系統日常使用中必備的一個工具，就如我們在使用Windows系統，也需要類似WinRAR的壓縮軟體來將許多資料、檔案打包成一個檔案，並壓縮其佔用空間。我們在Linux下也需要這樣的工具，Linux下有類似gzip、bzip2之類的壓縮工具，不過，這兩個命令對目錄的壓縮指的是將目錄內的所有檔案“分別”進行壓縮。
那Linux下有沒有類似WinRAR一樣強大的打包工具呢？那就是大名鼎鼎的tar了。tar可以將多個目錄或檔案打包成一個大檔案，同時還可以通過gzip/bzip2的支援，將該檔案同時進行壓縮。更有趣的是，由於tar的使用太廣泛了，以致於目前WinRAR也支援tar.gz檔名的解壓縮。本文我將介紹tar命令的語法構成、引數說明、具體使用以及進階操作。
一、語法構成與引數說明
1. tar語法構成
tar的引數非常多，這裡只講幾個常用引數，更多引數可通過man tar查詢。
[root@centos7-master ~]# tar [-j|-z] [cv] [-f 新建的檔名] filename... <==打包與壓縮
[root@centos7-master ~]# tar [-j|-z] [tv] [-f 新建的檔名] <==檢視檔名
[root@centos7-master ~]# tar [-j|-z] [xv] [-f 新建的檔名] [-C 指定目錄] <==解壓縮
2. tar引數說明
-j：通過bzip2的支援進行壓縮/解壓縮，此時檔名最好為*.tar.bz2，這種壓縮方式效果比gzip壓縮效果更好（壓縮後的檔案更小）
-z：通過gzip的支援進行壓縮/解壓縮，此時檔名最好為*.tar.gz
-c：新建打包檔案，可搭配 -v 來檢視過程中被打包的檔名（filename）
-t：檢視打包檔案的內容含有哪些檔名，重點在檢視檔名。
-x：解打包或解壓縮的功能，可以搭配 -C（大寫）在特定目錄解開。
特別留意：-c、-t、-x 不可同時出現在一串命令列中。
-v：在壓縮/解壓縮的過程中，將正在處理的檔名顯示出來
-f filename：-f 後面要接被處理的檔名，建議 -f 單獨寫一個引數
-C 指定目錄：這個引數用在解壓縮時，若要在特定目錄解壓縮，可以使用這個引數
-p：保留備份資料原本許可權與屬性，常用於備份（-c）重要的配置檔案
-P：保留絕對路徑，即允許備份資料中包含有根目錄/
-exclude=FILE: 在壓縮過程中，排除FILE，不要將FILE打包
3. tarfile與tarball的區別
我們知道tar是一個打包&壓縮命令，它支援僅打包而不壓縮，也支援即打包又壓縮。
如果僅打包，就是tar -cv -f file.tar而已，這個檔案我們稱為tarfile。
如果即打包又壓縮，就是tar -jcv -f file.tar.bz2而已，這個檔案我們稱為tarball。
二、tar的具體使用
tar最常用的三個命令形式如下：
打包：tar -cv -f filename.tar filename
壓縮：tar -jcv -f filename.tar.bz2 filename
tar -zcv -f filename.tar.gz filename
查詢：tar -jtv -f filename.tar.bz2
解壓縮：tar -jxv -f filename.tar.bz2 -C 指定解壓縮目錄
這裡說明一下，-f filename是緊接在一起的，但很多文章會寫成-jcvf filename，這樣也是對的。但由於引數的順序理論上可調整，有些同學會寫成-jvfc filename，其實也可以執行，但是會導致產生的檔名變為x，因為f後面緊跟的是c，系統會將f後面的內容識別為檔名。
所以建議還是把-f filename與其他引數獨立開來寫，可以避免不必要的問題出現。
但經過在Centos7上的實驗，若引數f不寫在最後（filename前面），會無法執行，說明Centos7對tar命令做了優化處理，具體如下：
[root@centos7-master ~]# tar -jvfc test_tar.tar.bz2 ./test_tar
tar: You must specify one of the `-Acdtrux' or `--test-label' options
Try `tar --help' or `tar --usage' for more information.
三、tar進階
1. -p 引數：保留檔案的許可權與屬性資訊，且去掉根目錄進行打包&壓縮
使用tar -p保留備份資料的原本許可權與屬性。下面以備份etc目錄為例：
[root@centos7-master ~]# tar -jpcv -f /root/etc.tar.bz2 /etc
tar: Removing leading `/' from member names <==注意這個警告訊息
# -p引數會保留原文字檔案的許可權與屬性
我們查閱一下剛剛備份的etc目錄長什麼樣。
[root@centos7-master ~]# tar -jtv -f /root/etc.tar.bz2
...前面省略...
-rw-r--r-- root/root 2000 2019-08-06 21:44 etc/ntp.conf
drwxr-xr-x root/root 0 2020-05-01 20:25 etc/smartmontools/
-rw-r--r-- root/root 6774 2020-04-01 12:32 etc/smartmontools/smartd.conf
drwxr-xr-x root/root 0 2020-04-01 12:32 etc/smartmontools/smartd_warning.d/
-rwxr-xr-x root/root 5586 2020-04-01 12:32 etc/smartmontools/smartd_warning.sh
我們發現一個有趣的事情，那就是每個檔名都沒了根目錄。這也是上面我們在打包etc目錄時遇到的那個警告訊息tar: Removing leading `/' from member names（刪除了檔名開頭的`/'）所告知的情況。
那為什麼要去掉根目錄呢？
主要是為了安全。我們知道，使用tar備份的資料可能會需要解壓縮回來使用，tar -jtvf命令所檢視到的檔名就是解壓縮後的實際檔名。
設想一下，如果沒有去掉根目錄，解壓縮後的檔名就會是絕對路徑，即解壓縮後的資料一定會被放置到/etc/xxx去。如此一來，系統原本的/etc/下面的資料就會被備份資料所覆蓋掉了，這是一件很可怕的事情。
但如果我們在壓縮的時候使用-p引數，即可去掉根目錄，假設我們將備份資料在/tmp中解開，那麼解壓縮後檔案所在的路徑就會是/tmp/etc/xxx。這樣系統本身的/etc/就不會被覆蓋了~
2. -P引數：保留根目錄進行打包&壓縮
如果你確實有需要備份根目錄到tar檔案中，那可以使用-P（大寫）引數。
[root@centos7-master ~]# tar -jpPcv -f /root/etc.and.root.tar.bz2 /etc
...省略中間過程...
[root@centos7-master ~]# tar -jtf /root/etc.and.root.tar.bz2
...省略前面的輸出...
/etc/smartmontools/
/etc/smartmontools/smartd.conf
/etc/smartmontools/smartd_warning.d/
/etc/smartmontools/smartd_warning.sh
可以看到，使用-P引數後，檔名內的根目錄就會存在。
3.僅解壓單一檔案的方法
(1) 找到我們想要的檔名，如shadow檔案
[root@centos7-master ~]# tar -jtv -f /root/etc.tar.bz2 | grep 'shadow'
---------- root/root 422 2020-05-01 20:34 etc/gshadow
---------- root/root 409 2020-05-01 20:25 etc/gshadow-
---------- root/root 786 2020-05-01 20:34 etc/shadow <==這是我們要的
---------- root/root 762 2020-05-01 20:25 etc/shadow-
(2) 將該檔案解開，語法與實際方法如下：
[root@centos7-master ~]# tar -jxv -f 打包的檔案.tar.bz2 待解開檔名
[root@centos7-master ~]# tar -jxv -f /root/etc.tar.bz2 etc/shadow
4. --exclede=FILE: 打包某目錄，但不包含某些檔案的方法
這裡我們打包/etc/ /root 這幾個目錄，但排除/root/etc*開發的檔案，排除我們本次打包新生成的檔案/root/system.tar.bz2(不要打包自己)，以此為例。
[root@centos7-master ~]# tar -jcv -f /root/system.tar.bz2 --exclude=/root/etc* \
> --exclude=/root/system.tar.bz2 /etc /root
5. --newer-mtime=time 僅備份比time時刻還要新的檔案
(1) 先由find找出比/etc/passwd還要新的檔案
[root@centos7-master ~]# find /etc -newer /etc/passwd
...過程省略...
# 此時會顯示出比/etc/passwd這個檔案的mtime還要新的檔名
[root@centos7-master ~]# ll /etc/passwd
-rw-r--r-- 1 root root 1107 May 1 20:34 /etc/passwd
(2) 使用tar進行打包，日期為上面看到的2020/05/01
[root@centos7-master ~]# tar -jcv -f /root/etc.newer.then.passwd.tar.bz2 \
> --newer-mtime="2020/05/01" /etc/*
...中間省略...
/etc/X11/
/etc/X11/applnk/ <==這些是成功備份的檔案
/etc/X11/fontpath.d/
...中間省略...
tar: /etc/yum.repos.d/CentOS-Vault.repo: file is unchanged; not dumped
tar: /etc/yum.repos.d/CentOS-fasttrack.repo: file is unchanged; not dumped #這些是沒有被備份的檔案
(3) 顯示出檔案
[root@centos7-master ~]# tar -jtv -f /root/etc.newer.then.passwd.tar.bz2 | \
> grep -v '/$'
#grep -v 表示排除掉符合後面所跟條件的檔案
6. 使用tar將檔案打包到某些特殊裝置中
磁帶機（tape）由於是一次性讀取/寫入裝置，因此我們不能夠使用類似cp等命令來複制。如果想要將/home，/etc，/root 備份到磁帶機（/dev/st0）時，可以用以下命令：
[root@centos7-master ~]# tar -cv -f /dev/st0 /home /root /etc
7. 特殊應用：利用管道命令與資料流
tar有一種特殊的使用方式，那就是通過標準輸入輸出的資料流重定向（standard input/standard output），以及管道命令（pipe）的方式，將待處理的檔案一邊打包一邊解壓縮到目標目錄去。
# 將/etc整個目錄一邊打包一邊在/tmp中解開
[root@centos7-master ~]# cd /tmp
[root@centos7-master ~]# tar -cvf - /etc | tar -xvf -
# 要注意到，前面的壓縮命令中，輸入檔案變成 - ；後面的解壓縮命令中，輸出命令也變成 - ；且中間有 | 作為管道
# 對於 - 的理解，可以將 - 想象成在記憶體中的一個裝置（緩衝區—）
# 這種方式類似於cp -r /etc /tmp 但無需中間檔案存在，可以將其看作是另一種方式進行復制的行為
參考文獻
[1] 鳥哥（著）.王世江（改編）.鳥哥的Linux私房菜基礎學習篇［M］.北京：人民郵電出版社，2010.254-258
[2] Sam哥哥.Linux grep -v 命令排除輸出［DB/OL］.https://blog.csdn.net/linsongbin1/article/details/90515091， 2019-05-24/2020-05-03