【Linux】Linux 文件系统—— 探讨软链接(symbolic link)

ℹ️大家好，我是练小杰，周五又到了，明天应该就是牛马的休息日了吧！！😆

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前天我们详细介绍了 硬链接的特点，现在继续探讨 软链接的特点，并且后续将添加更多相关知识噢，谢谢各位的支持🙏

前情回顾: 【看懂Linux文件的硬链接】
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什么是软链接

软链接：又叫符号链接，是系统新建一个链接文件，它实际上是一个特殊的文件。在符号链接中，链接文件实际上是一个文本文件，其中包含所链接的那个文件的位置信息，软链接可以跨系统。软链接文件类似于Windows的快捷方式，快捷方式删了就删了，原来文件还是存在的。

特点

1. 类似Windows快捷方式；

2. 软链接拥有自己的索引节点和Block块，但是数据块中只保存原有文件的文件名和索引节点号，并没有实际的文件数据；

3. lrwxrwxrwx 软链接 ，软链接文件权限都为 rwxrwxrwx

4. 修改任意文件，另一个都改变；

5. 删除原文件，软链接不能使用。

6. 软链接本身只占用很少的磁盘空间，因为它只是一个指向目标文件或目录的指针。

缺点

1. 依赖性： 软链接依赖于目标文件或目录的存在。如果目标被删除或移动，软链接将成为悬挂链接，导致访问失败。

2. 性能开销： 访问软链接时需要进行额外的解析步骤，可能会带来轻微的性能开销，尤其是在深层嵌套的目录结构中。

3. 安全性风险：软链接可能被用于恶意目的，例如创建循环链接或指向敏感文件，从而引发安全问题。

4. 权限问题： 软链接的权限设置不当，可能会导致未经授权的访问。比如，一个软链接可能指向一个受保护的文件，如果软链接的权限设置不正确，可能会被非授权用户访问。

5. 可读性： 在文件系统中，软链接可能会增加复杂性，使得文件结构不易理解，尤其是当有多个软链接指向同一个目标时。

实际应用场景

• 版本管理：

在软件开发中，可以使用软链接来指向不同版本的库或可执行文件，方便版本切换和管理。

• 快捷访问：

创建软链接作为快捷方式，方便快速访问常用文件或目录。例如，可以在用户主目录下创建一个软链接指向一个常用的配置文件。

• 共享数据：

在多用户环境中，可以使用软链接来共享数据文件或目录，而不需要复制数据，节省磁盘空间。

• 系统配置：

在系统配置中，可以使用软链接来指向不同的配置文件或脚本，方便系统管理和维护。

• 备份和恢复：

在备份和恢复过程中，可以使用软链接来指向备份目录或文件，方便数据恢复和管理。

• 模块化设计：

在模块化设计中，可以使用软链接来动态加载或卸载模块，例如在Linux内核模块管理中，软链接被广泛使用。

软链接的创建、查看和删除

创建软链接

• 使用命令 ln -s 可以创建软链接文件

ln [选项] [源文件]  [目标文件]  
#选项 -s 用于创建软链接

• 例如，创建指向 /path/to/target 的软链接 /path/to/link

ln -s /path/to/target /path/to/link

查看软链接

• 输出结果中会显示软链接的类型和指向的目标

ls -l /path/to/link

删除软链接

• 执行命令后只会删除软链接本身，而不会影响目标文件或目录

rm /path/to/link

理解软链接

为了更好的理解软链接的概念，我们进行以下实验操作：

• 博客【看懂Linux文件的硬链接】中，我们已经创建了文件/inodetest/test.sh和子目录/inodetest/inodedir，接下来我们在这个子目录下创建文件test.sh的软链接testsln，然后分别查看两个文件的inode

创建软链接并查看权限

[root@localhost inodedir]# ln -s ../teat.sh testsln  
[root@localhost inodedir]# ls -l
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Jul 11 03:16 testsln -> ../test.sh  

可以发现权限部分以”l”开 头，链接数为1。

查看两个文件的inode

[root@localhost inodedir]# ls -i ../test.sh
52621635 ../test.sh
[root@localhost inodedir]# ls -i testsln
16791568 testsln

⚠️这时，我们可以看到，两者的inode号是不同的！！！

查看两个文件的详细信息

• 源文件 test.sh

[root@localhost inodedir]# stat ../test.shFile: '../test.s'Size: 38        	Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: 803h/2051d	Inode: 52621635    Links: 2
Access: (0744/-rwxr--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Context: unconfined_u:object_r:default_t:s0
Access: 2020-07-11 00:28:44.386701866 -0700
Modify: 2020-07-11 00:26:37.532584298 -0700
Change: 2020-07-11 00:28:24.648216773 -0700Birth: -  

这里的 Links还是2，尽管创建了一个软链接，但没有改变Links的值

• 软链接 testsln

[root@localhost inodedir]# stat testslnFile: 'testsln' -> '../test.sh'Size: 10        	Blocks: 0          IO Block: 4096   symbolic link
Device: 803h/2051d	Inode: 16791568    Links: 1
Access: (0777/lrwxrwxrwx)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Context: unconfined_u:object_r:default_t:s0
Access: 2020-07-11 03:17:34.296526567 -0700
Modify: 2020-07-11 03:16:43.018567745 -0700
Change: 2020-07-11 03:16:43.018567745 -0700Birth: -

查看并执行软链接

[root@localhost inodedir]# cat testsln
#!/bin/sh
echo "This is a hard link!"
[root@localhost inodedir]# ./testsln
This is a hard link!

可知，用cat命令打开软链接文件testsln的内容与test.sh的内容一样！实际上读的是test.sh文件！并且，软链接testsln运行结果与test.sh一样！

软链接与硬链接的区别

• 我们进行以下操作理解它们的区别，首先将原始文件/inodetest/test.sh文件移开到 /inodetest/testbak.sh文件。
• 然后比较硬链接文件/inodetest/subinodedir/testln.sh与软链接文件/inodetest/inodedir/testsln 的特点。

mv命令移开文件并查看

[root@localhost inodedir]# mv ../test.sh ../testbak.sh[root@localhost inodedir]# cat testln
cat: testln: No such file or directory
[root@localhost inodedir]# ./testln
-bash: ./testln: No such file or directory

这时，我们已经无法打开软链接文件testsln，并且也无法运行软链接文件testsln。

查看并执行硬链接 testln.sh

[root@localhost inodedir]# cat  ../subinodedir/testln.sh
#!/bin/sh
echo "This is a hard link!"
[root@localhost inodedir]# ../subinodedir/testln.sh
This is a hard link!

可知，删除test.sh不影响打开硬链接文件testln.sh，而且，也不影响运行硬链接文件testln.sh。

区别总结

• 从以上命令可以看出，软链接文件testsln和文件test.sh的inode号虽然不一样，但是，文件testsln的内容其只是文件test.sh的路径。当读取文件testsln时，系统会自动将访问者指向文件test.sh。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件test.sh。
• 软链接文件testsln必须依赖于文件test.sh而存在，如果删除了源文件test.sh，打开文件testsln就会报错：“No such file or directory”。
• 软链接与硬链接最大的不同：文件testsln指向文件test.sh的文件名，而不是文件test.sh的inode号码，文件test.sh的inode"链接数"不会因此发生变化。

⚠️注意： 软链接和硬链接的重要区别是如果删除源文件，那么软链接不可用，但不影响硬链接的使用。

实操练习

创建硬链接

• 第一步：首先在“/”目录下创建两个目录user1和user2，然后在user1下创建一个文件test.txt

[root@localhost /]# mkdir user1
[root@localhost /]# mkdir user2
[root@localhost /]# cd user1
[root@localhost user1]# vim test.txt

• 第二步：在目录user2下创建文件test.txt的硬链接testln.txt

  • 操作1：创建链接文件

  [root@localhost user1]# ln test.txt /user2/testln.txt
  

  • 操作2: 查看输出结果

  [root@localhost user1]# ls -l /user2
  -rw-r--r--. 2 root root 16 May 17 07:43 testln.txt
  

• 第三步：查看源文件和链接的关系

[root@localhost user1]# cat test.txt
This is a test!
[root@localhost user1]# cat /user2/testln.txt
This is a test!

这里的 /user1/test.txt和/user2/testln.txt内容相同

[root@localhost user1]# vim test.txt
[root@localhost user1]# cat test.txt
This is a LXJ test!
[root@localhost user1]# cat /user2/testln.txt
This is a LXJ test!

当 /user1/test.txt 改变内容，/user2/testln.txt跟着改变！

• 第四步：查询两个文件的 inode是否一致

[root@localhost user1]# ls -i test.txt /user2/testln.txt
2652713 test.txt  2652713 /user2/testln.txt

结果显示两个文件的 inode完全一致！！！我们还可以再创建test.txt的多个硬链接文件，用上面的方式查看是否都一样？！这里大佬们去尝试一下，我不过多重复！！

• 第五步：删除test.txt文件，查看testln.txt

[root@localhost user1]# rm -rf test.txt
[root@localhost user1]# cat /user2/testln.txt
This is a LXJ test!

易看到，删除源文件 /user1/test.txt文件并不影响/user2/testln.txt文件的使用

创建软链接

• 第一步：在/user1下创建文件test.txt文件

[root@localhost user1]# vim test.txt
[root@localhost user1]# cat test.txt
This is a symbolic link test!

• 第二步：在目录user2下创建文件test.txt的软链接test.sym

[root@localhost user2]# ln -s /user1/test.txt /user2/test.sym[root@localhost user2]# ls -l
lrwxrwxrwx. 1 root root 15 May 17 08:57 test.sym -> /user1/test.txt
[root@localhost user2]# cat test.sym
This is a symbolic link test!

显然，/user1/test.txt和/user2/test.sym显示的内容相同。

⚠️注意

在创建软链接时，必须指明所链接的文件的完整路径，否则无法实现软链接，我们可以按下面操作进行测试。

• 第一步：不指定完整路径

[root@localhost user1]# ln -s test.txt /user2/test.sy
[root@localhost user1]# ls -l /user2
lrwxrwxrwx. 1 root root  8 May 17 08:41 test.sy -> test.txt
[root@localhost user1]# cat /user2/test.sy
cat: /user2/test.sy: No such file or directory

以上操作中没有指明test.txt的完整路径，导致无法链接！！！

• 第二步：查询/user1/test.txt和/user2/test.sym两个文件的 inode是否一致

[root@localhost user1]# ls -i test.txt /user2/test.sym
2655739 test.txt  17804334 /user2/test.sym

/user1/test.txt和/user2/test.sym两个文件的 inode不一致

• 第三步：修改一个，测试另一个是否也发生变化。为了说明问题，我们修改/user2/test.sym文件做为测试(也可以修改/user1/test.txt文件进行测试)

[root@localhost user1]# vim /user2/test.sym[root@localhost user1]# cat /user2/test.sym
This is a NEW symbolic link test!
[root@localhost user1]# cat test.txt
This is a NEW symbolic link test!

两个文件被同时修改！！！事实上，在软链接中，只保存所指向文件的名字而已，当编辑软链接这个软链接文件时，首先通过所指向的文件去找到指向的文件，然后通过指向文件的inode来找到实体存放的inode，所以，编辑软链接文件实际上就是修改真实存放在block中的内容。

• 第四步：测试删除原文件，软连接是否有效。

[root@localhost user1]# rm -rf test.txt
[root@localhost user1]# cat /user2/test.sym
cat: /user2/test.sym: No such file or directory

这里删除了源文件，软连接无效！！！

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今天的Linux系统的文件软链接内容到这里就结束了，感谢各位朋友的陪伴👋
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