区分Linux硬链接与软链接

在Linux中，连接文件有两种，一种类似于Windows的快捷方式，可以让你快速地链接到目标文件（或目录），这种称为软链接（soft link），也叫作符号链接（symbolic link）；另一种则是通过文件系统的 inode 连接来产生新文件名，而不是产生新文件。这种称为硬链接（hard link），也叫作实体链接。 软链接与硬链接是两种完全不一样的东西。

1.硬链接（hard link）

1.1简介

一般情况下，文件名和inode号码是一一对应关系，每个inode号码对应一个文件名。但是，Unix/Linux系统，允许多个文件名指向同一个inode号码。这意味着，可以用不同的文件名访问同样的内容；对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为"硬链接"（hard link）。

ln命令可以创建硬链接：

ln <源文件> <硬链接>

运行上面这条命令以后，源文件与目标文件的inode号码相同，都指向同一个inode。inode信息中有一项叫做"链接数"，记录指向该inode的文件名总数，这时就会增加1。反过来，删除一个文件名，就会使得inode节点中的"链接数"减1。当这个值减到0，表明没有文件名指向这个inode，系统就会回收这个inode号码，以及其所对应block区域。

这里顺便说一下目录文件的"链接数"。创建目录时，默认会生成两个目录项：".“和”…"。前者的inode号码就是当前目录的inode号码，等同于当前目录的"硬链接"；后者的inode号码就是当前目录的父目录的inode号码，等同于父目录的"硬链接"。所以，任何一个目录的"硬链接"总数，总是等于2加上它的子目录总数（含隐藏目录），这里的2是本身目录名对其的“硬链接”和当前目录下的“.”对其的硬链接“。

1.2硬链接与inode的关系

硬链接本质上是文件的别名，与源文件映射到相同的inode。下面分别在/etc和/root目录下建立源文件lvlv.txt和硬链接lvlv_hd.txt，并查看文件属性。

#创建硬链接
ln /etc/lvlv.txt /root/lvlv_hd.txt 

#列出文件属性
ll -i /etc/lvlv.txt
7792474 -rw---x--x 2 b3335 b3335 22 Nov 9 21:05 lvlv.txt
ll -i /root/lvlv_hd.txt
7792474 -rw---x--x 2 b3335 b3335 22 Nov 9 21:05 lvlv_hd.txt

从上面可以看出硬链接/etc/lvlv_hd.txt的inode与源文件lvlv.txt相同，其它信息完全相同。存储示意图如下：

图示的内容表示目录/root下的硬链接lvlv_hd.txt在与/etc下文件lvlv.txt通过相同的inode指向同一个文件内容。目录的数据实体中记录着每一个文件名与该文件的inode号。可见，硬链接本质上是文件的一个别名。

1.3硬链接注意事项

硬链接有两个限制：
（1）不能跨文件系统；硬链接只是文件的别名，而非独立的文件，因此仅能在单一文件系统上面进行，所以不能跨文件系统。

（2）不能连接到目录。因为硬链接连接到目录可会导致目录的inode与实体block形成环状。此时，如果删除目录，会导致目录实体block无法被系统访问，产生孤立的目录（从根目录无法再访问）。如果要删除孤立的目录inode与实体block，需要执行标记和清理，这在磁盘上操作是非常耗时的。软链接不会导致此问题，因为它们不会增加目标目录的链接数。

比如对目录/etc在其目录或其子目录中建立一个硬链接/etc/etc_hd，此时就会形成环状，如下图所示：

此时，如果执行rm -r /etc删除目录/etc，实际上目录/etc并没有被真正删除，因为/etc的inode和block仍然残留，编程孤立的目录，此时从根目录无法访问/etc。

2.软链接（soft link）

与硬链接不同的是软链接会创立一个独立的文件，该文件有自己的inode，但这个文件会让数据的读取指向它连接的那个文件。由于只是利用了文件来作为指向的操作，所以当源文件被删除后软链接文件就会提示“打不开”，实际是找不到被删除的源文件了。

下面创建软链接并查看软链接的属性：

#创建软链接
$ ln -s /etc/lvlv.txt lvlv_sb.txt

#查看文件属性
$ ll -i 
7792474 -rw---x--x 2 b3335 b3335 22 Nov 9 21:05 lvlv.txt
[b3335@MIC root]$ ll -i 
7792478 lrwxrwxrwx 1 b3335 b3335 13 Nov 10 15:23 lvlv_sb.txt -> /etc/lvlv.txt

可以看出，软链接的inode节点与源文件lvlv.txt不同，且软链接的大小刚好等于字符串”/etc/lvlv.txt”的长度13，可见软链接是单独的一个新的文件，文件的内容就是指向的文件的路径。

下面给出软链接的示意图，同样以文件lvlv.txt为例。

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