Linux 软链接和硬链接的理解与学习

理解前提：

　　首先要知道 Linux任意一个文件包含2个信息：第一个信息就是文件本身存的内容，第二个信息是文件的控制信息（读写，路径，大小等等），这2个信息是分开存储的，明白这点非常重要

理解总结： Linux的软链接可以用Windows的快捷方式来理解看待，软链接类似快捷方式，指向被链接的文件。软链接包含了绝对路径，通过绝对路径找打原文件。

　　　　　 Linux的硬链接相当于一个文件有多个文件名，最终是对同一个文件操作。类似一个人有好几个名字，不论哪个名字，其实都是指那一个人。

　　　　　 软链接和硬链接的删除都对原文件没有任何影响。　

具体解释请看下面

以下笔记部分内容来自互联网搜索，个人理解加以整合所得。

要想弄明白Linux的软链接和硬链接的概念，首先要明白linux是怎么管理文件的。

1. 文件系统 （作者：Vamei 　　出处：http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2012/09/09/2676792.html）

文件被组织到文件系统(file system)中，通常会成为一个树状(tree)结构。Linux有一个根目录/, 也就是树状结构的最顶端。这个树的分叉的最末端都代表一个文件，而这个树的分叉处则是一个目录(directory, 相当于我们在windows界面中看到的文件夹)。在图1中看到的是整个的一个文件树。如果我们从该树中截取一部分，比如说从目录vamei开始往下，实际上也构成一个文件系统。

要找到一个文件，除了要知道该文件的文件名，还需要知道从树根到该文件的所有目录名。从根目录开始的所有途径的目录名和文件名构成一个路径(path)。比如说，我们在Linux中寻找一个文件file.txt，不仅要知道文件名(file.txt)，还要知道完整路径，也就是绝对路径(/home/vamei/doc/file.txt)。从根目录录/, 也就是树状结构的最顶端出发，经过目录home, vamei, doc，最终才看到文件file.txt。整个文件系统层层分级(hierarchy)，vamei是home的子目录，而home是vamei的父目录。

在Linux中，我们用ls命令来显示目录下的所有文件，比如 $ls /home/vamei/doc

2. 文件的管理 （作者：阮一峰  　　出处：http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/inode.html）

文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。

操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的最小单位。"块"的大小，最常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个 block。

文件数据都储存在"块"中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。

每一个文件都有对应的inode，里面包含了与该文件有关的一些信息。

2.1 inode的内容

inode包含文件的元信息，具体来说有以下内容：

　　* 文件的字节数

　　* 文件拥有者的User ID

　　* 文件的Group ID

　　* 文件的读、写、执行权限

　　* 文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间。

　　* 链接数，即有多少文件名指向这个inode

　　* 文件数据block的位置

inode也会消耗硬盘空间，所以硬盘格式化的时候，操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区，存放文件数据；另一个是inode区（inode table），存放inode所包含的信息。

每个inode节点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定，一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中，每个inode节点的大小为128字节，每1KB就设置一个inode，那么inode table的大小就会达到128MB，占整块硬盘的12.8%。

每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。

这里值得重复一遍，Unix/Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。

表面上，用户通过文件名，打开文件。实际上，系统内部这个过程分成三步：首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；其次，通过inode号码，获取inode信息；最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。

使用ls -i命令，可以看到文件名对应的inode号码。

inode的特殊作用

由于inode号码与文件名分离，这种机制导致了一些Unix/Linux系统特有的现象。

　　1. 有时，文件名包含特殊字符，无法正常删除。这时，直接删除inode节点，就能起到删除文件的作用。

　　2. 移动文件或重命名文件，只是改变文件名，不影响inode号码。

　　3. 打开一个文件以后，系统就以inode号码来识别这个文件，不再考虑文件名。因此，通常来说，系统无法从inode号码得知文件名。

第3点使得软件更新变得简单，可以在不关闭软件的情况下进行更新，不需要重启。因为系统通过inode号码，识别运行中的文件，不通过文件名。更新的时候，新版文件以同样的文件名，生成一个新的inode，不会影响到运行中的文件。等到下一次运行这个软件的时候，文件名就自动指向新版文件，旧版文件的inode则被回收。

硬链接

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）。

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。

由于linux下的文件是通过索引节点（inode）来识别文件，硬链接可以认为是一个指针，指向原文件inode的指针，系统并不为它重新分配inode和创建文件；即硬链接文件和原文件其实是同一个文件，只是名字不同。每添加一个硬链接，文件inode的链接数就加1；删除一个硬链接，inode的链接数减1，文件内容依然存在，直到inode的链接数为0，才删除inode对应的文件。

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）。

不可以在不同文件系统的文件间建立链接

不可以跨分区建立硬链接（因为不同的分区是使用不同的超级块 来存储inode信息）

软链接

除了硬链接以外，还有一种特殊情况。

文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件B。这时，文件A就称为文件B的"软链接"（soft link）或者"符号链接（symbolic link）。

这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错："No such file or directory"。这是软链接与硬链接最大的不同：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode"链接数"不会因此发生变化。

ln -s命令可以创建软链接。

作者：晴枫 　　出处：http://witmax.cn/linux-links.html

区别总结

软链接与硬链接的区别不仅仅是在概念上，在实现上也是不同的，整理如下：

• 对于硬链接，原文件和硬链接文件公用一个inode号，这说明他们是同一个文件，而对于软链接，原文件和软链接文件拥有不同的inode号，表明他们是两个不同的文件；
• 在文件属性上软链接明确写出了是链接文件，而硬链接没有写出来，因为在本质上硬链接文件和原文件是完全平等关系；
• 链接数目是不一样的，软链接的链接数目不会增加；
• 文件大小是不一样的，硬链接文件显示的大小是跟原文件是一样的，因为是等同的嘛，而这里软链接显示的大小与原文件就不同了，file1大小是48B，而file1soft是5B，这里面的5实际上就是“file1”的大小。
• 在同一文件系统下，可以创建软链接或硬链接（同文件系统不同目录下也可以）。

关于软链接和硬链接的区分：

　　怎么识别一个链接是软链接还是硬链接呢？ 根据以上的说明可以知道，软链接是新的不同于原文件的文件，因此它的大小和原文件不同，在使用命令ls -l时，会看到带有字母“l”，这说明他是个软链接，而硬链接与原文件一模一样，因此硬链接在使用命令ls -l时，看到的是个普通文件符号"-"，但它并不占用硬盘空间，它就是显示给你看的，实际上不存在那个硬链接文件，就是虚拟出来的假象。但是它的硬链接数会增加。