软/硬链接
目录
一、概述
二、软/硬链接的创建与删除
三、理解软/硬链接
1. 理解硬链接
2. 理解软链接
四、软/硬链接的应用
1. 软链接的应用
2. 硬链接的应用
2.1 为什么普通用户不能给目录创建硬链接
五、Access、Modify、Change
一、概述
软链接：
- 软链接是一个特殊的文件，其内容是另一个文件或目录的路径名。当访问软链接时，系统会通过该路径名找到并访问目标文件或目录。
- 软链接类似于Windows系统中的快捷方式，它存储的是目标文件的路径，而不是文件本身的数据。
硬链接：
- 硬链接是另一个文件的名称，与原始文件共享相同的inode（索引节点）信息。
- 在Linux系统中，每个文件都有一个唯一的 inode 号，硬链接通过指向同一个 inode 号来实现对文件的访问。
二、软/硬链接的创建与删除
- 创建一个软链接文件。
命令：ln -s [目标文件或目录] [链接名]
其中，ln 表示 link，s 表示 soft 。
我们会发现：
- 新创建的软链接文件的类型为 “l”，“l” 指的就是链接文件。
- 软链接文件有自己的 inode。【既然它有独立的 inode，说明它就是一个独立的文件。】
- 链接数为 1。
- 创建一个硬链接。
命令：ln [目标文件] [链接名]
我们会发现：
- 用硬链接的方式创建的文件和目标文件的类型是一样的。
- 用硬链接的方式创建的文件没有自己的 inode。
- 链接数变为了 2。
因此，我们就得到了：
软链接和硬链接的最大区别为：是否具有独立的 inode。
- 删除一个软 / 硬链接：
命令：unlink 链接名
三、理解软/硬链接
1. 理解硬链接
建立一个硬链接到底做了什么呢？
通过上图会发现：这个硬链接除了名字和原来的文件不一样，其它属性都是一样的。
同时，我们会发现：当 myfile.txt 大小发生变化时，硬链接的大小也跟着变化了。软链接的大小没有变。
并且，当我们使用 cat 命令查看文件内容时，会发现：硬链接显示的内容和原文件的内容是一样的。
所以，建立硬链接，根本就没有创建新文件。因为没有给硬链接分配独立的 inode。 既然没有创建新文件，那么，硬链接就一定没有自己的属性集合和内容集合。它用的一定是别人的 inode 和内容。
所以，我们可以得到这样一张图：
通过上图我们可以得到：建立一个硬链接，就是在指定的路径下，新增文件名和 inode 编号的映射关系。
其实，在每个 inode 里面都有一个引用计数，表示指向该 inode 的硬链接（目录项）数量。每当创建一个新的硬链接时，引用计数会增加；删除一个硬链接时，引用计数会减少。
所以，当我们没创建硬链接的时候，myfile.txt 的硬链接数为 1 ；当我们创建硬链接之后， myfile.txt 的硬链接数就变为为 2 了。
如果我们把 myfile.txt 给删除掉会怎样呢？
我们会发现：软链接的指向已经发生问题了，因为它所指向的文件被删了。我们这里先不管。
但是，我们也会发现：我们的硬链接所指向的文件还在，并且引用计数变为1了。这就说明：我们已经去掉了一组映射关系。
所以，什么时候一个文件才算真正被删除呢？
当一个文件的硬链接数变为 0 的时候，这个文件才算是真正的被删除了。
2. 理解软链接
通过上图，我们会发现：当我们将软链接曾经所指向的文件名给删除后，它就会疯狂闪烁。
并且，它还会告诉我们，这个文件不存在。
可是，事实上，这个文件（1323250）其实还存在。
如果我们再创建一个 myfile.txt。
我们会发现：这个软链接又有用了。虽然它已不再是曾经的它了。
所以，我们可以得到：软链接在标定一个文件的时候，它不是用目标文件的 inode 标定的，而是用目标文件的文件名标定的。
我们知道：软链接是一个独立文件，它有自己的 inode，也有自己的数据块。
inode 是用来存属性的。那么，它的数据块里面存什么呢？
其实，它的数据块里面保存的就是所指向的目标文件的路径。所以，当我们将目标文件名给删除了，在软链接看来，这个文件就被删除了，这个软链接也就失效了。
那么，软 / 硬链接有哪些应用场景呢？
四、软/硬链接的应用
1. 软链接的应用
我们上面说过，其实软链接就对应于Windows上的快捷方式。既然是快捷方式，那么它就一定能够帮我们快速的定位一个文件。
假设在 myfile/Test 里面有一个可执行文件 test ，如果我们没有用软链接，我们要执行它可能就会带一长串路径。
如果我们创建一个软链接：
会发现：我们照样可以用软链接的方式运行这个程序。
所以，软链接的应用就在于这里。
2. 硬链接的应用
当我们创建一个普通文件和空目录：
我们会发现：普通文件默认的引用计数为 1，空目录默认的引用计数为 2。
那么，为什么一个普通文件默认的引用计数为 1 呢？
因为一个普通文件本身就有一个文件名、一个自己的 inode 以及对应的一个映射关系。 所以，引用计数为 1。
那么，为什么一个空目录默认的引用计数为 2 呢？
当我们查看这个空目录的属性时，会发现：
它的 inode 为 1323251。
当我们进入空目录，并且查看被隐藏的目录时：
我们知道：‘.’ 指的就是当前目录，这就意味着：‘.’ 就是 empty 。因为 ‘.’ 和 empty 的 inode 都是1323251。这也就意味着：‘.’ 是 empty 的硬链接。所以，空目录默认的引用计数为 2 。
如果我们在 empty 目录下再创建一个空目录 mydir ：
我们会发现：mydir 的 默认引用计数也为 2，这没什么问题。
但是，当我们退出来后：
我们会发现：empty 这个目录的引用计数变为 3 了。
原因就在于：当我们在一个目录下面再创建一个目录时，里面的那一个目录（mydir）里面会有一个 “..” ，它表示上级目录，它其实也是 empty 的硬链接。所以，引用计数就变为 3 了。
2.1 为什么普通用户不能给目录创建硬链接
当我们给目录创建硬链接的时候：
我们会发现：Linux不允许普通用户给目录建立硬链接。
当我们给目录创建软链接的时候：
我们会发现：我们可以给目录创建软链接。
为什么会出现这样的现象呢？
原因就在于：
- 1. 保障文件系统的完整性
硬链接使多个文件路径指向同一文件系统对象。如果允许对目录建立硬链接，可能导致循环引用（例如，一个目录成为自己的父目录），从而破坏文件系统的层次结构。
目录结构是树状的，硬链接可能打破这种树状结构，导致文件系统操作（如遍历、备份等）变得复杂甚至失败。
- 2. 避免无限递归
如果目录之间通过硬链接形成循环，文件系统的遍历操作（如 ls、find）可能陷入无限递归，导致系统性能下降甚至崩溃。
- 3. 权限与安全问题
目录硬链接可能被恶意利用来绕过权限检查。例如，用户可以通过硬链接创建某种路径，访问原本无权访问的目录。
- 4. 文件系统设计
Linux和大多数类Unix系统中，目录硬链接仅允许由内核在特定情况下创建（例如，父目录对子目录的引用是硬链接）。
常规用户无法通过API直接操作创建目录硬链接。ln 命令也明确限制了这项功能。
- 5. 软链接的存在
符号链接（软链接）可以实现大部分普通用户对目录链接的需求，而不会破坏文件系统的树形结构。软链接是一种更灵活、安全的解决方案。
- 例外情况
尽管普通用户不能对目录创建硬链接，超级用户（root） 在某些文件系统中可能通过低级命令或特殊工具（如 debugfs）强制创建。但这通常不推荐，因为可能导致系统不稳定或难以维护。
- 总结
限制普通用户对目录创建硬链接是为了保障文件系统的完整性、安全性以及操作的可预测性。如果需要链接目录，可以使用符号链接（ln -s），这是一种更安全的替代方案。
最后，我们再来讲一下Access、Modify、Change三个时间。
五、Access、Modify、Change
- 对于Change：它指的是文件属性最近被修改的时间。由于文件=属性+内容。自然我们可以只修改文件的属性。
修改文件的权限：
会发现：Change时间发生了变化，其它时间没有变。
- 对于Modify：它指的是文件内容最近被修改的时间。由于我们将文件内容给修改了，那么，这个文件的属性大概率也会被改变（比如：文件大小发生变化）。所以，当Modify时间发生改变，Change时间也会跟着改变。
在文件里面添加内容：
会发现：Modify时间和Change时间都发生了变化。
- 对于Access：它指的是文件被访问的时间。但是，Access是要访问达到一定次数后才会更改。原因是：一般访问文件的次数是很多的，所以Access就会被频繁更改。由于我们的文件是存放在磁盘的，所以操作系统就会频繁的访问磁盘。这会对系统带来负担。同时，其实我们也不会去关注一个人在什么时候访问了文件。既然都把权限放开了，还在乎他什么时候访问了文件吗？不想让人访问文件，改文件权限就可以了。所以，Access是要访问达到一定次数后才会更改。
访问文件：
会发现：Access时间在我们多次访问文件后并没有发生改变。