5 分鐘讓你明白 “軟連結” 和“硬連結”的區別

Cyandev發表於2016-07-08

今天在知乎上看到一篇十分有趣的問題：

如何評價微軟高階工程師痴迷於soft link這一linux常見概念？

雖然又是知名撕逼王曾某的撕逼帖，但是我還是想就題目中連結的問題簡單地講講。

什麼是連結？

連結簡單說實際上是一種檔案共享的方式，是 POSIX 中的概念，主流檔案系統都支援連結檔案。

它是用來幹什麼的？

你可以將連結簡單地理解為 Windows 中常見的快捷方式（或是 OS X 中的替身），Linux 中常用它來解決一些庫版本的問題，通常也會將一些目錄層次較深的檔案連結到一個更易訪問的目錄中。在這些用途上，我們通常會使用到軟連結（也稱符號連結）。

軟連結和硬連結的區別是？

下面我們進入正題，來探討一下軟硬兩種連結到底有什麼區別？

首先，從使用的角度講，兩者沒有任何區別，都與正常的檔案訪問方式一樣，支援讀寫，如果是可執行檔案的話也可以直接執行。

那區別在哪呢？在底層的原理上。

為了解釋清楚，我們首先在自己的一個工作目錄下建立一個檔案，然後對這個檔案進行連結的建立：

$ touch myfile && echo "This is a plain text file." > myfile
$ cat myfile

This is a plain text file.複製程式碼

現在我們建立了一個普通地不能再普通的檔案了。然後我們對它建立一個硬連結，並檢視一下當前目錄：

$ ln myfile hard
$ ls -li

25869085 -rw-r--r--  2 unixzii  staff  27  7  8 17:39 hard
25869085 -rw-r--r--  2 unixzii  staff  27  7  8 17:39 myfile複製程式碼

在 ls 結果的最左邊一列，是檔案的 inode 值，你可以簡單把它想成 C 語言中的指標。它指向了物理硬碟的一個區塊，事實上檔案系統會維護一個引用計數，只要有檔案指向這個區塊，它就不會從硬碟上消失。

你也看到了，這兩個檔案就如同一個檔案一樣，inode 值相同，都指向同一個區塊。

然後我們修改一下剛才建立的 hard 連結檔案：

$ echo "New line" >> hard
$ cat myfile

This is a plain text file.
New line複製程式碼

可以看到，這兩個檔案果真就是一個檔案。 下面我們看看軟連結（也就是符號連結）和它有什麼區別。

$ ln -s myfile soft
$ ls -li

25869085 -rw-r--r--  2 unixzii  staff  36  7  8 17:45 hard
25869085 -rw-r--r--  2 unixzii  staff  36  7  8 17:45 myfile
25869216 lrwxr-xr-x  1 unixzii  staff   6  7  8 17:47 soft -> myfile複製程式碼

誒，你會發現，這個軟連結的 inode 竟然不一樣啊，並且它的檔案屬性上也有一個 l 的 flag，這就說明它與之前我們建立的兩個檔案根本不是一個型別。

下面我們試著刪除 myfile 檔案，然後分別輸出軟硬連結的檔案內容：

$ rm myfile
$ cat hard

This is a plain text file.
New line複製程式碼
$ cat soft

cat: soft: No such file or directory複製程式碼

之前的硬連結沒有絲毫地影響，因為它 inode 所指向的區塊由於有一個硬連結在指向它，所以這個區塊仍然有效，並且可以訪問到。 然而軟連結的 inode 所指向的內容實際上是儲存了一個絕對路徑，當使用者訪問這個檔案時，系統會自動將其替換成其所指的檔案路徑，然而這個檔案已經被刪除了，所以自然就會顯示無法找到該檔案了。

為驗證這一猜想，我們再向這個軟連結寫點東西：

$ echo "Something" >> soft
$ ls

hard   myfile soft複製程式碼

可以看到，剛才刪除的 myfile 檔案竟然又出現了！這就說明，當我們寫入訪問軟連結時，系統自動將其路徑替換為其所代表的絕對路徑，並直接訪問那個路徑了。

總結

到這裡我們其實可以總結一下了：

  • 硬連結： 與普通檔案沒什麼不同，inode 都指向同一個檔案在硬碟中的區塊
  • 軟連結： 儲存了其代表的檔案的絕對路徑，是另外一種檔案，在硬碟上有獨立的區塊，訪問時替換自身路徑。

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