参考资料：
http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/inode.html
https://www.cnblogs.com/llife/p/11470668.html

在学习软链接和硬链接之前，有几个重要的概念需要先理解一下：inode索引节点，文件的存储方式。
linux操作系统中，使用的文件管理系统是ext4文件系统，ext4文件系统会把分区分成两大部分：1）小部分用于保存文件的inode信息（i节点），也叫索引节点编号；2）剩余的大部分用于保存block信息。

1. inode

inode也叫文件索引，是计算机中文件的标示。
打开一个文件test.txt，常规的想法是：通过文件名test.txt找到文件的存储位置。其实，在linux文件系统中，并不是这样，在文件系统中，是以inode来标示一个文件。也就是说，打开一个文件，需要通过文件名找到文件的inode文件索引，在通过inode文件索引查找到文件的真实数据。
image.png

文件的存储分2个部分：文件元信息和数据。
文件的元信息存储在inode中，包括：文件属主、文件属组、文件修改时间、文件描述、文件最后修改时间、文件大小等。除了文件名外，关于文件的描述信息都在inode中。
可以通过stat来查看文件的inode存储的详细信息，也可通过-i来查看文件的inode号：

  1. stat test.txt
  2. ls -lai test.txt      # 得到的信息中，第一列就是文件的inode号

文件的存储方式是：扇区sector，块block。
在整个文件系统中，怎样存储inode和文件数据？信息分配在不同的扇区sector，一个扇区是512KB（0.5M），在读取数据的时候，并不会一个一个扇区的读取，而是会读取多个连续的扇区，多个连续的扇区即块block。在磁盘格式化的时候，块和inode依次分配，比如1KB或2KB的块，会分配一个inode号。

注意：

  1. 文件是以inode号存在于文件系统中，那么当修改文件名等操作时，并不会修改文件的inode号；
  2. 如果磁盘没有空间分配inode号，那么文件将创建失败。

2. 硬链接和软链接

2.1 为什么需要有软硬链接

当需要在不同的目录，用到相同的文件时，不需要在每一个目录，都放相同的文件，只需要在固定的位置放上文件，然后在其他的目录下，用ln命令链接它就可以，不必重复占用磁盘空间。
链接有硬链接和软链接。

具体用法：

  1. ln 源文件 目标文件    # 硬链接
  2. ln -s 源文件 目标文件  # 软链接

硬链接没有参数-s，会在选定的位置上生成一个和源文件同样大小的文件；软链接会在选定的位置上生成一个镜像文件，不会占用磁盘空间。无论是软链接还是硬链接，文件都保存同步变化。

2.2 硬链接和软链接

硬链接，如下图：
image.png
多个文件名指向同一个inode节点，当文件数据发生变化，会同时影响多个文件。其中一个文件的删除，并不会影响另外的文件，硬链接数减1，如果硬链接数为0，系统会回收空间。在这里，多个文件名指向同一个inode，即为硬链接。
对于目录文件，建立一个目录，会默认有.和..两个目录，其中.是当前目录的inode号，..是父目录的inode号，所以目录文件的硬链接数是2加上新加的硬链接数。
硬链接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以通过对重要文件建立硬链接，防止误删重要文件。只有当文件的所有硬链接数均被删除以后，才会删除文件的数据。

软链接，如下图：
image.png
查看A的文件，会发现指向的是B文件，如果删除B文件，再次打开A文件，会提示“File not exists”。软链接是一个普通文件，只是文件的数据内容比较特殊，是另一个文件的路径名的指向，通过这种方式，可以快速定位到软链接所指向的源文件的实体。

软链接，类似于windows的快捷方式，即产生一个特殊的文件，该文件用来指向另一个文件，此链接方式同样适用于目录。

2.3 区别

  • 硬链接创建的条件：

1）不允许给目录创建硬链接；
2）只有在同一文件系统中的文件，才能创建硬链接，因为在不同的文件系统中，inode号是重新计算；
3）而且只有超级用户才有创建硬链接权限。

  • 软链接没有以上2个限制，甚至可以跨越不同机器，不同网络对文件进行链接。软链接的缺点在与：

1）因文件中需要有源文件的路径，如源文件更换目录位置，在访问链接文件，系统就找不到了；
2）软链接的源文件必须写成是绝对路径，硬链接没有此要求。