Windows 中的硬鏈接、目錄聯接(軟鏈接)、符號鏈接、快捷方式

本文是筆者研究生期間在閱讀《Linux命令行與shell腳本編程大全》之後總結出來的一些重點知識的記錄，在此重新整理輸出。以便在給上個帖子涉及到的相關知識點進行一下講解，幫助自己複習 shell腳本的首行規範化應該是 #!/bin/bash # function description 其中第一行 ...

在Linux文件系統中經常提及硬鏈接(Hard Link)和符號鏈接(Symbolic Link)，Windows中也可以創建鏈接，但由於豐富的圖形界面操作，很少提及鏈接。Windows 的 NTFS 文件系統支持三種鏈接：硬鏈接(Hard Link)、符號鏈接(Symbolic Link)和目錄鏈接(junction point)，此外還有一個大家非常熟悉鏈接機制：快捷方式。

創建鏈接

創建鏈接可以通過 dos 命令 mklink 或者 powershell 中的New-Item 創建。
mklink命令的使用說明如下圖所示。預設是創建文件符號鏈接，使用/D 參數則是創建目錄的符號鏈接，使用 /H 是創建硬鏈接，使用/J是創建目錄聯結，也稱為軟鏈接(soft link)。

使用 powershell 創建鏈接的方式如下:

New-Item <鏈接路徑> -ItemType <鏈接類型> -Target <鏈接目標>

其中 ItemType 的取值可選：HardLink、SymbolicLink、Junction

幾種鏈接的區別

與 Linux 的文件系統中的 inode 與 block 類似，在 NTFS 文件系統中數據對象也賦予了獨一無二的文件 ID 以及與之對應的文件路徑，文件路徑和文件 ID 對應，文件 ID 和數據對象綁定，最終才呈現為可供用戶打開、編輯的文件。

快捷方式(shortcut)

快捷方式以.lnk文件方式存在，文件大小僅有幾百位元組，與原始文件大小無關。適用於 Explorer 等應用程式，並非 NTFS 內置機制，從Win95開始得到支持。FAT32也支持。適用於文件、目錄，只能使用絕對路徑。可以跨盤符，可以跨主機，可以使用UNC路徑、網路驅動器。

符號鏈接

符號鏈接是將自己鏈接到一個目標文件或目錄的路徑上。當系統識別到符號鏈接時，它會跳轉到符號鏈接所指向的目標中去，而不改變此時的文件路徑。

符號鏈接從Vista開始得到支持，NTFS內置機制。適用於文件，目錄。可以理解為另一種形式的快捷方式(shortcut)，文件大小為0位元組和不占用空間。可以使用相對/絕對路徑，可以跨盤符，跨主機，可以使用UNC路徑和網路驅動器。

硬鏈接

硬鏈接和符號鏈接的原理完全不同，符號鏈接是指向目標路徑的鏈接，而硬鏈接則是指向目標數據對象的鏈接。因為一個捲中的數據對象都有一個獨一無二文件 ID，也可以說硬鏈接是指向目標文件 ID 的鏈接。

硬鏈接從Windows NT4開始得到支持，是NTFS內置機制，FAT32不支持。只適用於文件，只能使用絕對路徑。本身無文件，不占用額外空間。hardlink與targetfile必須位於同一捲，可以簡單理解成不能跨盤符。

目錄聯接

目錄聯接從Windows2000/XP開始得到支持，是NTFS內置機制。只適用於目錄。只能使用絕對路徑。目錄鏈接通過重分析點實現，目錄鏈接可以跨捲，但是不能跨主機。

詳細對比

幾種鏈接方式詳細比較如下表所示

	shortcut	hard link	junction point	symbolic link
創建方式	右鍵 -> 創建快捷方式	mklink /H Link Target	mklink /J Link Target	mklink /D Link Target
存在方式	以.lnk文件方式存在，適用於Explorer等應用程式。非NTFS內置機制，從Win95開始得到支持。FAT32支持。	NTFS內置機制，從Windows NT4開始得到支持。FAT32不支持。	NTFS內置機制，從Windows2000/XP開始得到支持。是 NTFS 3.0 及以上文件系統（Windows 2000 及以上系統）的特性，它是鏈接本地目錄（可跨捲）的訪問點，通過交接點的操作都會被系統映射到實際的目錄上。通過建立交接點，可以在保證一個目錄實例（目錄的一致性）的前提下，允許用戶或程式從本地文件系統中的多個位置訪問此目錄。	NTFS內置機制，從Vista開始得到支持。文件類型是.SYMLINK
適用範圍	同時適用於文件、目錄，只能使用絕對路徑。	只適用於文件，只能使用絕對路徑。	只適用於目錄。只能使用絕對路徑。即使創建junction point時使用了相對路徑，保存到NTFS中時將隱式轉換成絕對路徑。	同時適用於文件、目錄。這是一種超級shortcut，文件大小為0位元組和不占用空間。
使用限制	可以跨盤符，可以跨主機，可以使用UNC路徑、網路驅動器。	hard link與targetfile必須位於同一volume，可以簡單理解成不能跨盤符。	junction point必須與target directory位於同一local computer，可以簡單理解成不能跨主機, 在local computer範圍內，可以跨盤符。不能使用UNC路徑；假設Z是通過網路映射生成的盤符，同樣不適用於Z。	可以使用相對、絕對路徑。假設創建symbolic link時使用了相對路徑，保存到NTFS中的就是相對路徑，不會隱式轉換成絕對路徑。可以跨盤符，可以跨主機，可以使用UNC路徑、網路驅動器。
移動能力	本身有文件，可以複製，移動等操作。	/	/	/
文件	文件大小僅有幾百位元組, 跟原文件大小無關，文件類型是.lnk。	本身無文件，為文件創建多入口。由於不同的文件指向的是同樣的數據，所以無論給同一個文件創建多少個硬鏈接，他們占整個捲的數據大小都是一樣的。	對交接點內文件和子目錄的“建立、刪除、修改”等操作都被映射到對應的目錄中的文件和子目錄上，對交接點的“複製、粘貼、剪切、配置 ACL”，只會影響此交接點，在同一捲內移動交接點，只會影響此交接點，但在不同捲間移動交接點，會將此交接點轉換為正常目錄，並且交接點對應目錄下的所有內容都會被移動。	符號鏈接（Symlink，Softlink）是對文件或目錄的引用，實際上符號鏈接本身是一個“記錄著所引用文件或目錄的絕對或相對路徑”的特殊文件，通過符號鏈接的操作都會被重定向到目標文件或目錄。對符號鏈接和快捷方式的“讀、寫、遍歷”等操作都會被重定向到目標文件或目錄，但對它們的“複製、刪除、移動、配置 ACL”等操作只針對自身。
關聯	刪除shortcut，不影響target。	在Explorer中刪除hard link，不影響targetfile。刪除target file，不影響hardlink。事實上由於hard link的語義，此時剩下的hardlink就是原始數據的唯一訪問點。只有當一個文件 ID 對應的所有硬鏈接被刪除時，數據才真正被標記為刪除。	刪除target directory，junction point仍將存在，但失效了，變得不可用。這個很好理解，因為此時junction point指向不存在的目錄。	在Explorer中刪除symboliclink，不影響target。刪除target，symboliclink仍將存在，但失效了，變得不可用。它們可以像普通文件一樣操作，但所有對符號鏈接的操作都實際作用於目標對象。符號鏈接對用戶而言是透明的，符號鏈接看上去和普通的文件和文件夾沒有區別，操作方法也一模一樣（更類似於 Linux 的軟鏈接）。

鏈接的應用

硬鏈接：可以在不複製文件的情況下，實現文件的快速訪問以及文件的備份，還可以防止重要文件誤刪，因為刪除的是文件的鏈接，而非文件數據本身。
符號鏈接：可以把一個路徑映射到另一個路徑，或者指向遠程文件或目錄，甚至可以通過網路連接到其他電腦上的文件。
目錄聯接：實現路徑重定向，當訪問鏈接目錄時，系統會自動重定向到實際目錄，例如：Vista的"C:\Documents and Settings"是指向"C:\Users"的junctionpoint，這樣一些使用了硬編碼"C:\Documents and Settings"的老程式可以在Vista上正常工作。此外，還可以解決Windows文件路徑長度限制帶來的問題（從 Windows 10 版本 1607 開始，可以通過設置註冊表以及應用程式清單啟用長路徑）。