【Linux】第二十六站：软硬链接

一、软链接

如下所示，我们创建一个文件以后，然后执行下面的指令

ln -s file.txt soft-link

这时候我们看见了一个soft-link的文件，这个文件指向file.txt。这就是一个软连接

如果我们去查看inode，我们可以看到是两个inode，说明是两个不同的文件，因为一个文件一个inode

所以软连接是一个独立的文件，因为具有独立的inode

二、硬链接

如果我们直接这样做

ln test.txt hard-link

我们发现产生了一共hard-link文件，并且它和test.txt的第二个属性变为了2

也就是说这个数字其实叫做硬链接数

如果我们再去查看他们的inode

我们会发现hard-link与test.txt的inode居然是一样的

所以，硬链接不是一个独立的文件，因为他没有独立的inode

三、ln命令

ln命令是链接命令，它如果带上-s选项代表是软连接，如果不带就是硬链接。

无论如何都是由后者指向前者

ln -s file.txt soft-link     //软链接
ln test.txt hard-link        //硬链接

四、该如何理解硬链接？

如下图所示

因为我们一开始是先创建的test.txt，所以这个会献给test.txt分配一个inode

然后我们使用了硬链接，我们发现，出现了一共hard-link的文件，并且这两个文件的inode是一样的，这就说明了，他们的文件属性，文件内容一定是一样的

通过这里我们也可以再次印证，文件名并不在inode中存储，否则这两个文件名是一样的

所以我们建立一个硬链接，这个硬链接做了什么么？

所谓的建立硬链接，本质其实就是在特定目录的数据块中新增，文件名和指向的文件inode编号的映射关系！！

也就是说，像我们上面的例子中，就是在test_2023_12_03这个目录文件中，对应的数据块上写上一个文件名和inode的对应关系。

这样的话，假如我们将test.txt文件给删掉了，其实这个文件本质上还是存在的，因为inode为61的这个文件还是存在着的。不过引用计数由2变为1了

所以上面的工作，我们成功的完成了一次取别名（因为inode在，这个文件就还在）

任意一共文件，无论是目录，还是普通文件，都有inode

每一个inode内部，都有一个叫做引用计数的计数器

目录里面保存的是文件名：inode编号的映射关系。

文件名1：inode1234

文件名2：inode1234

文件名3：inode1234

文件名4：inode1234

所以我们可以用不同的文件名映射同一个inode,所以因为inode本身的缘故，我们可以间接的认为每一个文件名都指向同一个文件

而这个就是我们以前类似的指针

所以这个引用计数表示的就是，有多少个文件名指向该文件

所以删除一个文件就是让引用计数减减，然后删除掉这个映射关系。

只有当减到0的时候，才会真正的删除掉这个inode文件

所以刚刚这个文件就没有被删除

所以我们建立的大多数普通文件他的硬连接数都是1。因为默认建立的文件只有一个文件名与inode对应。所以我们删除时候会直接删除到0，进而删除掉这个文件

五、如何理解软链接

我们知道，在我们前面使用软链接以后，他的引用计数没有发生变化

并且软连接的文件和原来的文件有不同的inode，所以他们是不同的文件

所以这里就告诉了我们一个事实：我们的软连接是一个独立的文件，且不影响目标文件的引用计数

那么我们如何理解软链接呢？

由于软链接具有独立的inode和数据块，所以我们可以将这个软连接想象成一个独立的文件，该文件有自己的属性。

并且这个软连接文件里面放着的是所指向文件的路径

所以软链接是一个独立的文件，有独立的inode,也有独立的数据块，他的数据块里面保存的是指向的文件的路径

所以对于这个软链接，他可以有如下的场景

像file.txt中写入文件，但是我们可以用soft-link访问到对应的内容

所以如果我们删除掉了这个soft-link文件，并不会影响到file.txt文件

但是一旦我们删除掉了file.txt文件，就会影响到soft-link文件，如下所示，因为它指向的文件已经不存在了

其实这个软链接特别像windows中的快捷方式

删除这个软连接文件我们除了使用rm的方式，也可以使用unlink的方式

六、为什么要用软硬链接

1.软链接的应用场景

当我们写了一个.c程序以后

如下所示，当我们编译好软件以后，我们会将可执行程序放入到一些更深层的目录中

如果我们要执行这个可执行程序，必须按照路径依次往里找

这对于客户来说太麻烦了

所以我们就可以形成一个软链接文件

这样的话就可以直接运行这个程序了

所以我们就会发现在/lib64/这个目录下，存在着大量的软链接

所以未来我们可以直接在下面的路径下建立一个可执行程序

sudo ln -s 可执行程序路径 /usr/bin/my.exe

如下所示

所以未来我们要装软件的话，我们可以随意装，只需要在/usr/bin路径下安装一个软链接即可。

2.硬链接的应用场景

当我们建立一个普通文件的时候，它的硬链接数是1

但是当我们创建一个目录文件的时候，它的硬链接数为2

这是为什么呢？

首先这个dir它自己本身就有一组映射关系，所以这里已经有1了

但是当我们进入这个文件的时候，我们知道它有两个隐藏文件

我们会发现这个点也叫60，所以这个叫做当前目录

现在我们就理解了什么叫做当前目录了，因为这个点就是dir的一个硬链接

而两个点表示这个上级路径

我们也可以注意到，这里确实是一个硬链接

所以我们就理解了，为什么cd …会进入到上级目录了，因为这就是一个硬链接

当我们向这个dir文件里面继续创建了一个目录以后，我们会发现这个引用计数变为了3

如下所示

就是因为存在这样一个点点目录

如果我们去查看根目录的引用计数

我们也就知道了，当前我们系统的有效的目录是16个

所以在我们的系统中硬链接必须存在，虽然它很少用，但是它要维持linux的目录结构

所以硬链接通常用于路径定位，采用硬链接，可以进行目录间切换

但是我们要注意，硬链接不允许对目录来进行定义，但是可以软链接

那么Linux系统不允许对目录建立硬链接，这是为什么呢？

如下图所示，这是一个Linux的一个目录，假设第一个是一个根目录，然后有一天我们在第三层的第一个文件中建立了一个硬链接，那么此时造成了闭环。

未来当我使用find / -name test.c命令的时候，会进入到环里面。

所以硬链接给目录很容易产生环路问题，引发系统级别的bug

那么我们可能会好奇目录内部有点和点点这个不是目录的硬链接吗？

这其实是因为系统不相信我们，只相信自己，系统自己不会产生环路问题。

可是我们又会好奇，那既然系统自带点和点点，那在搜索时候不是已经自带环路问题了吗？

其实这是因为系统在搜索时默认不会搜索这两个文件