全面讲解Linux的软链接和硬链接（linux 软链接和硬链接的区别）

Linux中的软链接和硬链接是比较容易混淆的概念，面试时也经常会被考察，所以想写一篇文章，把它们关系全面讲清楚。这篇文章从linux文件系统原理讲起，再以一个例子讲述二者之间的区别，最后再从应用场景对二者进行比较。

我们先从linux的文件系统聊起。linux 文件存储结构包括 目录项-----》inode表-----》数据块 这三级，其中：

目录项： 系统中将目录下的文件名和文件inode号之间的映射作为目录的数据存放。 ls -i 可以查看目录项信息

# ls -i

1197777 file
1197777 hard
1197778 soft

Inode表： inode（index node）表中包含文件系统所有文件列表，一个节点 （索引节点）是在一个表项，包含有关文件的信息（ 元数据 ），例如本文需要关注的一些信息：

文件类型，权限，UID，GID
链接数（指向这个文件名路径名称个数）
该文件的大小和不同的时间戳
指向磁盘上文件的数据块指针

stat 命令可以访问inode表信息

#stat hard
  
  File: hard
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fc01h/64513d    Inode: 1197777     Links: 2
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-01-03 15:31:37.462395674 +0800
Modify: 2024-01-03 15:31:37.462395674 +0800
Change: 2024-01-03 15:32:09.591516466 +0800
 Birth: -

下面这张图形象表明了目录项，inode表，数据块三者的关系

接下来我们用实例来比较软链接和硬链接的区别。 用ln命令创建软链接和硬链接，

ln file hard

ln -s file soft

# ls -i

1197777 file
1197777 hard
1197778 soft
```
# stat file
  File: file
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fc01h/64513d    Inode: 1197777     Links: 2
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-01-03 15:31:37.462395674 +0800
Modify: 2024-01-03 15:31:37.462395674 +0800
Change: 2024-01-03 15:32:09.591516466 +0800
 Birth: -
 
 # stat hard
  File: hard
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fc01h/64513d    Inode: 1197777     Links: 2
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-01-03 15:31:37.462395674 +0800
Modify: 2024-01-03 15:31:37.462395674 +0800
Change: 2024-01-03 15:32:09.591516466 +0800
 Birth: -
 
 # stat soft
  File: soft -> file
  Size: 4               Blocks: 0          IO Block: 4096   symbolic link
Device: fc01h/64513d    Inode: 1197778     Links: 1
Access: (0777/lrwxrwxrwx)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-01-03 15:32:44.504734395 +0800
Modify: 2024-01-03 15:32:41.572632109 +0800
Change: 2024-01-03 15:32:41.572632109 +0800
 Birth: -
```

看到这里，你应该也看出它们的区别。下面示意图帮助你理解一下它们的关系：

总结一下硬链接和软链接的区别：

软链接在目录项和inode表中都添加了信息。

硬链接只是在目录项中加了信息，inode表中没有添加信息，和原始文件共用的同一inode信息。

此外，由于硬链接的特性，硬链接不能跨分区，也不能针对目录进行创建，当inode中的link数为0时时才删除文件。

明白了硬链接和软链接的原理，谈谈为什么有了软链接，还需要硬链接呢？是因为硬链接主要有以下优势：

节约inode资源：分区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。由于每个文件都必须有一个inode，常常发生inode已经用光，但是硬盘还未存满的情况。而硬链接不添加inode信息，可以节约inode资源。

防止误删除：inode中的link数为0时时才会删除这个文件。比如不同部门共享一个文件，软链接在原始部门文件删除后，后面别的部门链接就会失效，而硬链接只有所有部门文件都删除时才会删除这个文件。

但硬链接也有不能跨分区，也不能针对目录进行创建的弱点。所以它们的应用场景是：在对文件创建同一分区的链接时推荐用硬链接，ln不加参数创建的就是硬链接；而对目录和跨分区创建链接时，要使用软链接，软链接类似于windows的快捷方式。

总结：

从linux的文件系统特点了解了硬链接和软链接的区别： 软链接在目录项和inode表中都添加了信息。 硬链接只是在目录项中加了信息，和原始文件共用的同一inode信息。

硬链接可以节省inode资源和防止误删除，但因为硬链接不能跨分区，也不能针对目录进行创建，所以：对文件创建同一分区的链接时推荐用硬链接，而对目录和跨分区创建链接时要用软链接。