[[281032]]

在 Linux 系統(tǒng)中，一切都是文件，然而為了區(qū)分不同類型的事物，我們有了：

• 普通文件
• 目錄文件
• 鏈接文件
• 設(shè)備文件

在之前的文章《阿里面試題 | Nginx 所使用的 epoll 模型是什么?》中我們討論了文件描述符的概念：

文件描述符(file descriptor)是內(nèi)核為了高效管理已被打開的文件所創(chuàng)建的索引，其值是一個(gè)非負(fù)整數(shù)(通常是小整數(shù))，用于指代被打開的文件，所有執(zhí)行 I/O 操作的系統(tǒng)調(diào)用都通過文件描述符。

對(duì)于 Linux 有一些使用的用戶來說，會(huì)有類似如下的寫法：

g++ lots_of_errors 2>&1 | head

其中 2>&1 中的2 就是表示的「標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤」，1 就是「標(biāo)準(zhǔn)輸出」，中間的 & 表示后面跟的數(shù)字是文件描述符而不是一個(gè)文件(不然所有的「標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤」就都重定向到了一個(gè)名為 1 的文件中了)。

本文將針對(duì)另一個(gè)面試重點(diǎn)進(jìn)行展開闡述：

說說看 Linux 下有哪幾種鏈接?軟鏈接和硬鏈接?它們之間的區(qū)別是什么呢?

Linux 下的鏈接

作為的一個(gè) Linux 的使用者，Linux 系統(tǒng)下提供 ln 指令來進(jìn)行文件鏈接，我們一定見過類似如下指令：

此時(shí)如果 ls 查看當(dāng)前目錄下的文件的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)：

那么這個(gè) foo.txt 究竟是個(gè)什么呢?

這個(gè)就是一個(gè)文件鏈接，文件鏈接主要分為硬鏈接和軟鏈接，通過查看 ln --help，可以看到一些重要的內(nèi)容：

ln 指令默認(rèn)創(chuàng)建的是硬鏈接，如果加入了 -s 參數(shù)，則會(huì)生成一個(gè)軟鏈接。

硬鏈接

先來看看 ln 默認(rèn)創(chuàng)建的硬鏈接，由于 Linux 下的文件是通過索引節(jié)點(diǎn)(Inode)來識(shí)別文件，在 Linux 的文件系統(tǒng)中，保存在磁盤分區(qū)中的文件不管是什么類型都給它分配一個(gè)編號(hào)，稱為索引節(jié)點(diǎn)號(hào)(Inode Number)。

在 Linux 中，多個(gè)文件名指向同一索引節(jié)點(diǎn)是存在的，所以硬連接指通過索引節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行的連接，即每一個(gè)硬鏈接都是一個(gè)指向?qū)?yīng)區(qū)域的文件。

我們這里創(chuàng)建一個(gè)文件 foo.txt 然后建立一個(gè)它的硬鏈接看看：

前面的 6817859是文件的 inode，可以簡(jiǎn)單把它想成 C 語言中的指針，它指向了物理硬盤的一個(gè)區(qū)塊，事實(shí)上文件系統(tǒng)會(huì)維護(hù)一個(gè)引用計(jì)數(shù)，只要有文件指向這個(gè)區(qū)塊，它就不會(huì)從硬盤上消失，這里我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)文件擁有相同的 inode，通過查看文件內(nèi)容也會(huì)發(fā)現(xiàn)是同一個(gè)文件：

硬鏈接的作用是允許一個(gè)文件擁有多個(gè)有效路徑名，這樣用戶就可以建立硬鏈接到重要文件,以防止“誤刪”的功能，由于對(duì)應(yīng)該目錄的索引節(jié)點(diǎn)有一個(gè)以上的連接，假設(shè)我們刪除了原始的 foo.txt 文件：

此時(shí)文件的內(nèi)容依然存在，所以只刪除一個(gè)連接并不影響索引節(jié)點(diǎn)本身和其它的連接，只有當(dāng)最后一個(gè)鏈接被刪除后，文件的數(shù)據(jù)塊及目錄的連接才會(huì)被釋放，也就是說，文件才會(huì)被真正刪除。

軟鏈接

軟鏈接又叫符號(hào)鏈接，這個(gè)文件包含了另一個(gè)文件的路徑名，例如在上圖中，foo.txt 就是 bar.txt 的軟連接，bar.txt 是實(shí)際的文件，foo.txt 包含的是對(duì)于 bar.txt 的 inode 的記錄。

軟連接可以是任意文件或目錄，可以鏈接不同文件系統(tǒng)的文件，在對(duì)符號(hào)文件進(jìn)行讀或?qū)懖僮鞯臅r(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把該操作轉(zhuǎn)換為對(duì)源文件的操作，但刪除鏈接文件時(shí)，系統(tǒng)僅僅刪除鏈接文件，而不刪除源文件本身，這一點(diǎn)類似于 Windows 操作系統(tǒng)下的快捷方式。

軟鏈接和硬鏈接的區(qū)別

在有了上面的知識(shí)后我們就可以簡(jiǎn)要地回答面試中的問題了：

軟鏈接和硬鏈接的區(qū)別是什么?

我們來總結(jié)一下：

在掌握了鏈接方面的知識(shí)之后，還有以下相關(guān)面試題也可以一起準(zhǔn)備起來：

• Linux 文件系統(tǒng)有哪些
• Linux 有哪些文件類型
• 用戶進(jìn)程間通信主要哪幾種方式
• 中斷與系統(tǒng)調(diào)用的概念