Linux下的链接文件

Ln命令用来在文件之间创建链接，默认为创建硬链接（目录不能创建硬链接），使用选项-s创建符号链接。讲ln以前，我们先来了解一下linux里的链接。

　　一、Linux里的链接又被称为链接文件，它分为硬链接和符号链接两种。两者的区别在于：硬链接指向文件本身，符号链接指向文件名称。这个区别是很重要，它导致了两种链接文件性质以及操作上的差异，反映在各个方面，我会在文章的最后归纳一下。

　　二、如何理解两种链接文件的两种不同指向？如果了解linux里文件的存储机制，这个很好理解。我在以前讲inode的文章里提到过，Linux里文件的文件名、文件属性、文件内容是分别存储的，所以硬链接和符号链接才可以有不同的指向。
　　这里要讲一下。我以前讲过，linux里寻找文件的顺序是：根据文件名，找到inode编号，根据编号找到inode块，然后根据inode块中的属性信息找到数据块（即文件内容）。所以硬链接指向文件本身，实际上是指向文件的inode编号。之所以没有明确讲出它是指向inode编号，是因为绕的太远，涉及的概念更多，这就更加讲不清楚了，所以才用了一个没有概念意义的的文件本身代替。

　　三、有人说，linux链接文件与windows快捷方式相似。某种程度上讲是这样的，严格上讲又有不同。首先，从指向功能上看，符号链接、硬链接、windows快捷方式都具有指向功能；但它们的区别也很明显：windows快捷方式指向文件的位置，而无论是符号链接还是硬链接都与windows快捷方式不同；其次，从文件性质上看，符号链接与windows快捷方式都是一种文件，但硬链接根本不是一种文件，只是一种指向。
为什么说符号链接是一种文件，而硬链接却不是？这是因为创建链接时，系统会为符号链接重新分配一个inode编号，但不会为硬链接重新分配inode号，硬链接和它的源文件共享一个inode。我讲过，linux里每创建一个文件，系统都会为其分配一个inode，每个文件都有一个惟一的inode编号。我们可以从这个方面来确定它们是不是一种文件。使用命令ls –li命令即可查看它们的inode编号，我在下面会讲到，硬链接文件m_h和它的源文件mial共享一个inode。
　　号称文件的硬链接不是一种文件，不标称自己为文件的Window快捷方式反而是一种普通文件。有意思吧？

　　四、我们使用ls –li命令查看文件时，系统是分字段给出文件信息的。根据ls命令的info帮助文件所述，第一个字段是inode编号，第二字段是文件类型和权限的信息，第三字段是文件的硬链接数信息。这个硬链接数是怎么一回事？
　　我们来看个图片

　　我们创建了mail文件的符号链接m_s和硬链接m_h。如图所示，第一个字段是inode号，我们可以看到互为硬链接的的mail和m_h的inode相同；第二字段的首位字符为d的是目录文件，为-的是普通文件，为l的就是mail的链接文件m_s；第三个字段是硬链接数，可以看到图片里的五个文件的硬链接数分别是5、2、2、1、1、4。
　　硬链接数是ls的info帮助文档里”number of hard links”的直译，大多数文章里都是这么译的，我也随大流。根据规定，没有硬链接的普通文件的硬链接数为1，每增加一个硬链接，硬链接数加1；不包含子目录的目录文件的硬链接数为2，每增加一个子目录，硬链接数加1。
　　那么，这个硬链接数到底是什么呢？为什么又有一个这么奇怪的规定？我有一点自己的理解，不一定正确，这里讲出来，敬请大家雅正。
　　ln命令的info帮助文档里说：A ’hard link’ is another name for an existing file。我认为硬链接数就是文件的文件名称数，更确切的说，我认为硬链接数实际上是对文件本身的指向数。
　　没有硬链接的普通文件，它只有一个对文件本身的指向，所以它的硬链接数为1；而每增加一个硬链接，就增加了一个对文件本身的指向，所以硬链接数要加1。而符号链接指向了文件名称，并没有指向文件本身，所以无论为文件创建了多少个符号链接，硬链接数也不会增加。
　　那么，为什么不包含子目录的目录文件的硬链接数为2呢？这是因为不包含子目录的目录文件里只两个目录项，它们分别是：“.”和“..”，代表目录自身和其父目录。每增加一个子目录，目录文件里都要增加一个目录项。那在子目录下再创建一个子目录，即创建一个当前目录的孙子目录，当前目录的目录项会增加么？不会。
　　现在我们来看图片中五个文件的硬链接数的含义：它们分别代表Desktop目录下有3个子目录，mail文件有一个硬链接，m_h文件有一个硬链接，m_s文件没有硬链接，xx目录下有2个子目录。

　　五、这两种链接有哪些具体的差异呢？
　　首先，概念上硬链接指向文件本身，符号链接指向文件名。其次，性质上硬链接不是一种文件，符号链接是。然后，与源文件的关系上，硬链接与源文件关系紧密，修改任何一个文件都能同步引起另外一个文件的变化；符号链接则更像一个独立文件，可以对符号链接和它所指向的源文件分别加以修改。再者，显示上硬链接没有明示自己为硬链接；符号链接会明确指出它是一个符号链接。最后，硬链接能节省大量磁盘空间，但它不能为目录创建硬链接，也不能跨文件系统创建硬链接；符号链接与硬链接相比则灵活的多。
　　你可能会疑惑：上图显示m_h的大小明明比m_s大？怎么能说硬链接比符号链接节省磁盘空间呢？这是因为m_h显示的是mail的大小，它本身基本上不占用磁盘空间。我们用du命令来查看一下。

　　目录xy下有mail文件（12K）和它的硬链接文件。用du统计目录占用磁盘空间大小，发现它占16K，而mail文件为12K，其余4K为目录项。好像m_h根本就没有被统计进来，其实并不是没有被统计，而是它大小为0；使用选项-l，开启重复统计功能就可以看出来，目录xy占用的磁盘空间变为了28K。
　　Over~讲了这么多，希望我把它们给讲明白了。