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前言

1.inode节点

2.硬链接（hard link） 

2.1 基本概念

2.2 特点

2.3 命令使用与使用场景

3.软链接/符号链接（soft link / symbolic link）

3.1 基本概念

3.2 特点 

3.3 命令使用与使用场景 

4.总结

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前言

        基于前面学习的基本文件管理，我们面临着文件共享资源的问题，而在Linux系统中链接文件就是为解决文件的共享使用，其引入了两种链接：硬链接（hard link）和软链接（又称符号链接，即soft link或symbolic link）。

1.inode节点

或许你想过Linux系统是怎么读取各个文件当中的内容呢？通过“文件名”进行搜索？
其实并不是，在Linux系统，文件的唯一标识是inode节点，inode 节点就像是文件的 “身份证”，它记录了文件的各种信息，但不包含文件的实际内容。每个文件在文件系统中都有一个唯一的 inode 节点，系统通过 inode 节点来管理文件。

每当一个新的文件被创建时，系统都会为它建立一个inode节点。 

2.硬链接（hard link） 

2.1 基本概念

硬链接是指向文件系统中一个 inode（索引节点）的多个目录项。每个文件在文件系统中都有一个对应的 inode，inode 包含了文件的元数据，如文件的大小、权限、所有者等信息，但不包含文件的实际数据内容。硬链接实际上是为一个已存在的 inode 创建一个新的目录项，使得这个 inode 被多个文件名所共享。

• 例如，假设有一个文件 “file1”，它有一个 inode 编号为 12345。当我们为它创建一个硬链接 “link1” 时，“link1” 和 “file1” 都指向 inode 12345。从文件系统的角度看，它们是同一个文件的两个不同的名字。

所以当你修改硬连接当中的任意一个文件当中的内容，其余链接文件的内容也会被修改，因为它们指向磁盘中相同的数据块。 

2.2 特点

1. 硬链接不能跨文件系统。因为 inode 是文件系统特有的，不同的文件系统有自己独立的 inode 空间。所以，当你要在两个不同的文件系统（如两个不同的磁盘分区）之间创建硬链接时，是无法实现的。

2. 硬链接不能对目录创建。这是为了防止文件系统出现循环引用等问题，维护文件系统的结构完整性。如果允许对目录创建硬链接，可能会导致一些复杂的文件系统遍历和管理问题。

3. 当删除一个硬链接时，只有当该 inode 的链接计数减到 0 时，文件的数据块才会被真正删除。链接计数是 inode 中的一个字段，它记录了有多少个目录项指向这个 inode。例如，一个文件原本有 1 个硬链接（自己），当创建一个硬链接后，链接计数变为 2。如果删除其中一个硬链接，链接计数减 1，文件数据仍然存在。只有当链接计数为 0 时，文件系统才会回收文件占用的数据块。

2.3 命令使用与使用场景

 在Linux系统中，可以使用 ln 源文件 目标文件 命令来创建硬链接。

# 为guess.txt文件创建硬链接文件 hard-link.txt
root@user-virtual-machine:/home/user/Desktop# ln guess.txt hard-link.txt

# 使用 ls 添加 i 参数，显示文件的inode节点编号
root@user-virtual-machine:/home/user/Desktop# ls -li | grep "txt"
1179873 -rwxr-xr-x 2 root root    35  4月 26 20:57 guess.txt
1179873 -rwxr-xr-x 2 root root    35  4月 26 20:57 hard-link.txt
# 硬链接文件的inode节点编号相同（第一列数据）

硬链接可以用于在同一文件系统中为重要文件创建多个备份入口。比如，在一个开发项目中，你有一个源代码文件 “source.c”，你可以在同一文件系统中为它创建多个硬链接，如 “backup_source1.c”“backup_source2.c” 等，这样可以通过不同的名字访问同一个文件内容，方便在不同场景下使用，而不用担心占用额外的存储空间来复制文件内容。

3.软链接/符号链接（soft link / symbolic link）

3.1 基本概念

软链接也被称为符号链接（Symbolic Link）。它是一个特殊的文件，其中包含了另一个文件或目录的路径名。软链接有自己的 inode，它不直接指向目标文件的数据块，而是指向目标文件的路径。可以将软链接理解为类似于 Windows 系统中的快捷方式。

PS：直接修改软链接文件的内容，不会影响原文件。
        但通过软链接打开原文件并进行修改，会修改原文件。

3.2 特点 

1. 软链接可以跨越不同的文件系统。例如，你可以在一个文件系统（如分区 A）中创建一个软链接，指向另一个文件系统（如分区 B）中的文件或目录。

2. 可以对目录创建软链接。这对于构建复杂的目录结构和快捷访问路径很有用。比如，你可以创建一个软链接，将一个经常使用的子目录链接到一个更方便访问的位置。

3. 当目标文件被删除后，软链接会变成一个 “悬空链接”，即它指向的文件或目录已经不存在。此时，软链接本身仍然存在，但访问它会提示错误。不过，一旦目标文件重新被创建，如果软链接仍然存在且路径正确，就可以重新正常访问。

3.3 命令使用与使用场景 

使用 ln -s 源文件 目标文件 命令进行创建软链接。

# 创建软链接
root@user-virtual-machine:/home/user/Desktop# ln -s guess.txt soft-link.txt

root@user-virtual-machine:/home/user/Desktop# ls -li | grep "txt"
1179873 -rwxr-xr-x 2 root root    35  4月 26 20:57 guess.txt
1179873 -rwxr-xr-x 2 root root    35  4月 26 20:57 hard-link.txt
1179837 lrwxrwxrwx 1 root root     9  4月 27 11:22 soft-link.txt -> guess.txt
# 软链接文件类型为 l，inode节点不一样

# 输出两个文件内容，内容是一致的
root@user-virtual-machine:/home/user/Desktop# cat guess.txt 
hello,world
FJNU
root@user-virtual-machine:/home/user/Desktop# cat soft-link.txt 
hello,world
FJNU

1. 软链接常用于创建一个方便的访问入口，指向位于其他位置的文件或目录。例如，在一个大型的软件项目中，库文件可能存放在一个特定的目录下，如 “/opt/libs/project_lib”。你可以创建一个软链接 “lib_link” 指向这个目录，这样在代码中就可以通过 “lib_link” 这个相对路径来访问库文件，而不需要每次都使用绝对路径，提高了代码的可移植性和可维护性。

2. 另一个场景是为不同版本的软件或文件创建软链接。比如，有一个软件有多个版本，你可以创建一个软链接指向当前正在使用的版本。当需要切换版本时，只需要修改软链接的指向，而不需要修改大量引用该软件的配置文件或脚本。

4.总结

特性	软链接	硬链接
定义	指向文件或目录的路径的特殊文件	指向文件系统中inode的多个目录项
数据存储	存储目标文件的路径名	共享同一个inode，指向同一数据块
删除影响	删除目标文件，软链接变成“悬空链接”	删除一个硬链接，当inode链接计数减到0时，数据块被删除
跨文件系统	可以跨越不同文件系统	不能跨越不同文件系统
目录支持	可以对目录创建软链接	不能对目录创建硬链接
链接计数	目标文件的链接计数不变	目标文件的链接计数增加
修改影响	直接修改软链接文件内容不影响原文件；通过软链接修改原文件影响原文件	修改任何一个硬链接文件内容都会影响原文件
用途	创建文件或目录的快捷访问入口，方便访问不同位置的文件	在同一文件系统中为文件创建多个备份入口，节省存储空间