Linux硬链接与软链接

Posted on Oct 10, 2013

链接的概念其实不仅限在Linux中，在类Unix和Windows中也存在，只是网上资料大多都讨论的是类Unix的链接。下面主要对所了解的类Unix下的链接谈谈自己的认识。

###链接存在的目的

链接的出现主要是为了解决系统中文件的共享，同时有其他附加的好处：隐藏真实文件路径、增加权限安全及节省存储。简单的举例说明：

Linux中有7种run level(0-6),其中0代表关机，1代表单用户模式(用于系统维护，禁止远程登陆),2代表多用户状态(不支持NFS)，3代表完全的多用户模式，4系统保留(未使用),5代表X11模式(GUI模式)，6则代表重启。

这7种模式分别对应/etc/rc.d/rcN.d目录(N指0-6之间的数字)，存储的是每种启动模式下要启动的程序，但实际的程序其实存储在/etc/rc.d/init.d目录中，/etc/rc.d/rcN.d中都是链接而已，链接到/etc/rc.d/init.d目录中对应的程序(这样做的目的是为了管理上的方便，试想一下，如果有多个runlevel包含同一个程序，需要对这个程序的启动脚本进行修改时，只需更改/etc/rc.d/init.d中的实际文件，而不需要改动/etc/rc.d/rcN.d)。

###链接的分类

链接分为两种：硬链接(hard link)与阮链接(soft link)。谈链接就不得不谈inode，所以先简单地介绍下inode。

inode

类unix中，文件被分为两部分：用户数据(user data)和元数据(metadata)。用户数据，即文件数据块(data block),数据块是记录文件真实内容的地方，而元数据则是记录文件的附加属性，如文件大小、创建时间、所有者等信息。而inode则负责存储这些元数据，inode确切的说是一个数据结构，包含了文件的所有信息(文件名除外)。inode包含的详细信息为：

Inode number
Access Control List(ACL)
Extended attribute
Direct/indirect disk blocks
Number of blocks
File access, change and modification time
File deletion time
File generation number
File size
File type
Group
Number of links
Owner
Permissions
Status flags

通过ls -i或者stat filename可查询文件对应的inode信息

文件新建时，内核会分配一个inode,每个文件的inode号唯一，可以简单地将其理解成指针，指向对应文件的具体的存储位置。访问文件时，inode会被复制到内存，然后根据inode将对应的文件复制到内存。

硬链接

如图，硬链接其实就是在现有文件上添加了一个别名，他们有共同的inode,但硬链接有以下不足：

不能跨文件系统(inode号仅在同一文件系统下唯一，当挂载多个文件系统后，便可能会出现inode号重复的现象，所以不能跨文件系统)
只能针对文件创建硬链接，不能对目录创建

每个inode都有一个链接计数器,默认文件的inode计数器值为1,每当创建一个硬链接，计数器值便加1，而删除文件时，其实是计数器值减1，只有当计数器为0时，文件才从物理磁盘上删除。

下面看一个实例：

265092 -rw-rw-r--   2 fedora fedora         0 Oct 10 14:16 test
265092 -rw-rw-r--   2 fedora fedora         0 Oct 10 14:16 testdl
265164 lrwxrwxrwx   1 fedora fedora         4 Oct 10 14:18 testsl -> test

其中test为新建的测试文件，testdl是在test上建立的硬链接，testsl是在test之上的软链接。可以发现test与testdl的inode号相同，而test与testsl的inode号则不同，在创建了硬链接之后，test与testdl的计数器变成2了。

软链接

软链接(也称符号链接 symbol link)刚好弥补了硬链接的不足，不存在文件系统的限制，同时也可以创建指向目录的符号链接。所以现在广泛使用的一般是软链接，它具有更强的灵活性。但它同时也具有硬链接没有的缺点，那就是：

软链接包含原有文件的路径信息，一旦原文件移到其他路径下，再访问软链接，便找不到了，硬链接则无影响。
系统会为软链接分配额外的空间用于建立新的inode并保存原文件的路径

###软链接与硬链接的区别

硬链接与原文件inode号相同，表明他们是同一个文件；而软链接与原文件inode号不同，说明他们是两个不同的文件。(上图便可看出)
文件属性上软链接明确标明了是链接文件，而硬链接则没有，因为在本质上硬链接与原文件是完全平等的关系。
链接计数器不同，软链接的计数器不会增加。
文件大小不同，硬链接文件显示的大小与原文件相同，而软链接则显示的大小与原文件不同。

###参考文档