Linux上创建和更改硬链接和符号链接（软连接）

概述

• 创建硬或软链接
• 识别链接并知道它们的类型
• 理解复制与链接文件之间的区别
• 使用链接执行系统管理任务

链接简介

在存储设备上，文件或目录包含在一些数据块中。有关某个文件的信息包含在一个 inode 中，它记录了所有者、最后访问该文件的时间、文件的大小、它是否是目录，以及谁可以读取或写入它等信息。inode 编号也称为文件序列号 ，该编号在特定文件系统内是唯一的。一个 目录条目 包含一个文件或目录的名称，以及用来存储该文件或目录的信息的 inode 的指针。

创建链接

硬链接 是指向 inode 的目录条目，而 软链接 或 符号链接 是指向提供另一个目录条目的名称的 inode 的目录条目。存储第二个名称的准确机制可能依赖于文件系统和名称的长度。符号链接也称为symlink 。

您可以只为文件创建硬链接，而不为目录创建硬链接。一个例外是一个包含该目录和它的父目录（. 和 ..）的目录中的特殊目录条目，它们是维护子目录数量的硬链接。因为硬链接指向 inode，而且 inode 仅在特定的文件系统内是唯一的，所以硬链接不能跨文件系统使用。如果一个文件有多个硬链接，那么只在指向该 inode 的最后一个链接被删除，而且链接数量变为 0 时，才会删除该文件。

软链接或 symlink 仅按名称指向另一个文件或目录，而不是按 inode。软链接可以跨越文件系统边界进行使用。删除软链接不会删除目标文件或目录，删除目标文件或目录也不会自动删除任何软链接。

首先让我们看看如何创建硬和软链接。在本教程后面，我们将介绍识别和使用我们在这里创建的链接的方式。

硬链接

使用 ln 命令创建现有文件的额外的硬链接（但不能是目录，即使系统将 . 和 .. as 设置为硬链接）。

清单 1 展示了如何创建一个包含两个文件和一个子目录的目录，其中包含 file1 的两个硬链接，一个位于同一个目录中，另一个位于子目录中。我们向 file1 添加一个词，然后向 file3 添加另一个词，并在子目录中显示该链接的内容，以表明所有链接确实都指向相同的数据。

清单 1. 创建硬链接

如果尝试创建跨文件系统或针对目录的硬链接，则会获得错误。清单 2 显示我的主目录和 research 目录在不同的文件系统上，而且跨这些文件系统创建硬链接的尝试失败了，与创建 lpi104-6 目录的硬链接的尝试一样。

清单 2. 硬链接创建失败

软链接

使用 ln 命令和 -s 选项来创建软链接。软链接使用文件或目录名称，这些名称可能是相对或绝对的。如果使用相对名称，您可能希望当前工作目录是您创建链接的目录。否则，您创建的链接将是文件系统中的另一个位置相对的链接。

清单 3 展示了为我们刚创建的 file1 创建软链接的两种方式，以及如何创建软链接，而不是创建在 清单 2中失败的两个硬链接。

清单 3. 创建软链接

与之前一样，您可以使用任何链接或目标文件名来引用该文件或目录。清单 4 显示了一些例子。

清单 4. 使用软链接

在创建链接时，让我们在工作目录 不是我们想要存放链接的目录时使用相对路径创建一个链接。下一节将介绍如何实现此目的。

清单 5. 创建不良的软链接

识别链接

在上一节中，您了解了如何创建链接，但不知道如何区分您创建的链接。现在让我们讨论一下这个主题。

查找信息

在许多系统上，ls 命令等同于 ls --color=auto ，它以不同颜色打印不同类型的文件系统对象。如果使用此选项，可能使用蓝绿色文本来显示 symlink，如 图 1中所示。

在旧配置上，可能使用深蓝色背景来显示硬链接。这些颜色可使用 dircolors 程序来配置。如果要自定义您的终端外观，您可能希望更改ls 的一些输出的颜色。清单 6显示了一种在 Fedora 22 系统上获得硬链接的蓝色背景的方式，而 图 2 则显示了结果。使用手册页进一步理解该示例。

清单 6. 使用 dircolors 为硬链接设置一种蓝色背景

对于能够区分颜色的视力正常的人而言，颜色可能很方便，但它们对其他人没多大用处，对 shell 脚本或程序肯定也没多大用处。没有颜色，就需要更多的信息，比如使用ls -l 通过一个长清单所提供的信息。在 清单 7中，我们为第一个示例显式禁用了颜色输出，但您也可以像我们对另外两个示例所做的一样显式调用/bin/ls 命令。

清单 7. 识别链接

输出的第二列是一个链接计数，显示了此文件的硬链接数，所以我们知道 file1、file3 和 file3sub 都拥有多个指向它们表示的对象的硬链接。我们仍没有足够的信息来知道它们都表示同一个对象。如果您删除一个链接数大于 1 的文件，inode 中的链接数会减 1，但该文件只在链接数变为 0 时才会删除。同一个文件的其他所有硬链接将显示一个现在减去了 1 的链接数。

在输出的第一列中，您会看到第一个字符是表示符号链接的 “l”（L 的小写形式）。您还会看到在 -> 字符后显示了链接的目标。例如，file4 -> /home/ian/lpi104-6/file1。另一个提示是，该大小是链接目标的名称中的字符数。请注意，对于符号链接，目录清单中的链接数没有更新。删除该链接不会影响目标文件。Symlink 不会阻止文件被删除。如果目标文件被移动或删除，那么 symlink 将被破坏。出于这个原因，许多系统在目录清单中使用了颜色，通常使用淡蓝色表示正常链接，使用红色表示被破坏的链接。

您可以使用 ls 命令的 -i 选项来显示文件和目录条目的 inode 数量。清单 8同时给出了我们的 lpi104-6 目录的短和长输出。

清单 8. 显示 inode 信息

您还可以使用 find 命令，使用 -type l 查找表达式来搜索符号链接，如 清单 9中所示。

清单 9. 使用 find 查找 symlink

破坏的 symlink

在 清单 5 中，我们声明要创建一个不良的软链接。这是破坏的 symlink 的一个示例。因为硬链接始终指向一个表示文件的 inode，所以它们始终有效。但是，symlink 可能出于许多原因而遭到破坏，包括：

• 在创建链接时，链接的原始文件或目标不存在（就像 清单 5 中一样）。
• 链接的目标被删除或重命名。
• 目标的路径中的某个元素被删除或重命名。

所有这些条件都不会抛出错误，所以您需要仔细考虑您在创建 symlink 时可能发生了什么情况。具体地讲，对于绝对或相对路径的选择，可能受到您希望链接的对象在链接生存期中发生什么的影响。

如果您使用颜色输出，破坏的 symlink 可能在黑色背景上显示为红色文本，就像 图 1 中的 file6 的情况一样。否则，您需要使用 ls 的 -H 或 -L 选项来取消引用该链接，并提供有关目标的信息。-H 选项在命令行上取消引用链接，-L 选项取消引用显示中包含的附加链接。清单 10演示了来自这两个选项的输出中的区别。

清单 10. 使用 ls -H 和 ls -L 取消引用链接

请注意，错误消息表明 file6 不存在，另请注意针对它的包含所有 “?” 字符的输出，它们同样表明该文件不存在。

关于破坏的符号链接，还要说明最后一点。读取该文件的尝试将失败，因为它不存在。但是，如果您拥有目标文件的合适权限，写入它的尝试将有效，如 清单 11中所示。请注意，我们需要在写入该文件之前创建 lpi104-6/lpi104-6。

清单 11. 读取和写入一个破坏的 symlink

谁链接到我？

要确定哪些文件是一个特定 inode 的硬链接，可以使用 find 命令和 -samefile 选项及一个文件名，或者-inum 选项及一个 inode 编号，如 清单 12 中所示。

清单 12. 查找同一个文件的硬链接

要查找哪些文件通过符号链接而链接到一个特定文件，可以使用 find 命令和 -lname 选项及一个文件名，如 清单 13 所示。链接可以使用相对或绝对路径，所以您可能希望在名称中放入一个前导的星号来找到所有匹配结果。

清单 13. 查找一个文件或目录的符号链接

复制还是链接

根据您想要完成的任务，有时会使用链接，有时复制一个文件可能会更好一些。主要区别在于，链接提供了一个文件的多个名称，而副本会在两个不同的名称下创建两组相同的数据。对于备份和测试用途，肯定会使用副本，您希望试验一个新程序而不让您的操作数据处于风险之中。在需要某个文件（或目录）的别名时（可能用于提供更方面或更短的路径），可以使用链接。在下一节中，我们将介绍链接的其他一些用法。

您已经看到，在更新一个文件时，它所有的链接都会看到更新信息，而复制文件不会这样。您还看到，符号链接可以破坏，后续写入操作可以创建新的文件。请小心使用链接。

链接和系统管理

链接（尤其是符号链接）通常用在 Linux 系统管理中。命令通常具有别名，所以用户不需要知道当前命令的版本号，但在必要的时候，可以使用更长的名称来访问其他版本。如 清单 14所示，python 命令是python2 的 symlink，python2 本身是 2.7 版的 python2.7 的 symlink。

清单 14. 将命令别名化为一个特定版本

在多个命令名称使用相同的基础代码时，比如存储和重新启动系统的各种命令，其他用途就可以派上用场。有时，一个新命令名称（比如 genisoimage ）将取代旧命令名称，但旧名称 (mkisofs) 保持为新命令的链接。一些替代性 工具会广泛使用链接，所以您可以在多个替代性工具中选择一个来用于某条命令，比如java 。清单 15显示了一些示例。

清单 15. 命令别名的示例

库名称通常也使用 symlink 来管理，无论是允许程序在获取当前版本时链接到一般名称，还是管理系统，比如能够运行 32 位程序的 64 位系统。清单 16显示了一些示例。请注意，一些情况会使用绝对路径，而另一些情况会使用相对路径。

清单 16. 库链接

 

         
         
      
           

 
 
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