【Windows】硬链接和软链接（OneDrive同步指定目录？）

文章目录

一、场景带入
二、Windows下的硬链接和软链接
- 2.1 硬链接（Hard Link）
- 2.2 软链接（符号链接，Symbolic Link）
- 2.3 软链接和快捷方式
- 2.4 应用场景
三、OneDrive中的应用
- 3.1 错误姿势
- 3.2 好像可行的尝试
- 3.3 合理的解决方案

一、场景带入

OneDrive是一个非常好用的产品，但当你使用它进行自动备份时，会发现他只支持对几个特定的目录进行备份：

在这里插入图片描述
这时就想到了Linux下常见的概念“链接”，而Windows也支持链接功能。

【Linux】硬链接和软链接。

二、Windows下的硬链接和软链接

更加详细的概念，可以看前面的链接，以前写的文章，Linux下的链接。

2.1 硬链接（Hard Link）

硬链接是指向同一文件内容的多个目录项，使得在不同位置的多个文件名指向同一个文件数据块。硬链接与源文件之间没有主从关系，它们是完全对等的。

特点：

共享数据：硬链接指向相同的文件数据块，因此修改任意一个硬链接会影响所有指向该数据块的硬链接。
不可区分：硬链接之间没有区别，所有链接都是平等的，没有“主”或“次”之分。
删除影响：删除一个硬链接不会删除文件数据，只有当所有指向该文件数据的硬链接都被删除后，文件数据才会被删除。
限制：硬链接只能在同一卷（partition或者说一个分区、一个不是一类文件系统）上创建，不能跨卷创建。

创建方法：

在 Windows 中，可以使用命令行工具 mklink 创建硬链接。命令格式如下：

mklink /H <硬链接路径> <目标文件路径>

例如，创建一个名为 hardlink.txt 的硬链接，指向 original.txt：

mklink /H C:\example\hardlink.txt C:\example\original.txt

mklink用法（这是cmd命令，power shell不能直接用）：
MKLINK [[/D] | [/H] | [/J]] Link Target
    /D      创建目录符号链接（软件）。默认（无参数时）为文件符号链接。/H      创建硬链接。/J      创建目录联接（软链接，不能跨区）。Link    指定新的符号链接名称。Target  指定新链接引用的路径(相对或绝对)。
/J和/D都可以创建软链接，/J的兼容性和透明性很好，但是它不能跨区。硬链接只能用于文件，不能用于目录。

2.2 软链接（符号链接，Symbolic Link）

软链接（符号链接）是指向另一个文件或目录的引用，它们包含目标文件或目录的路径，而不是实际的数据。软链接类似于快捷方式。

特点:

指向目标：软链接指向文件系统中的另一个文件或目录，包含目标文件或目录的路径。
独立性：软链接是独立的文件，可以位于与目标文件或目录不同的位置。
灵活性：可以创建指向任何位置的软链接，无论是本地文件系统还是远程文件系统。
方便更新：如果目标文件或目录发生变化，软链接无需修改，只需确保其指向的路径正确。

创建方法:

在 Windows 中，可以使用命令行工具 mklink 创建软链接。命令格式如下：

mklink [/D] <软链接路径> <目标路径>

其中，/D 参数用于创建指向目录的软链接。如果省略 /D 参数，则创建指向文件的软链接。

例如，创建一个名为 symlink.txt 的软链接，指向 original.txt：

mklink C:\example\symlink.txt C:\example\original.txt

创建一个名为 symlinkDir 的软链接，指向 originalDir 目录：

mklink /D C:\example\symlinkDir C:\example\originalDir

2.3 软链接和快捷方式

Windows 的快捷方式（Shortcut）与软链接（Symbolic Link）类似，但它们在实现和用途上有所不同。以下是两者的详细比较：

（1）Windows 快捷方式

特性
1. 文件类型：快捷方式是一个特殊的文件，通常具有 .lnk 扩展名。
2. 内容：快捷方式文件包含目标文件或目录的路径，以及图标、工作目录、描述等其他信息。
3. 创建工具：可以通过文件资源管理器的右键菜单创建，也可以使用脚本或编程方式创建。
4. 功能：主要用于创建桌面或菜单中的快捷访问路径，用户双击快捷方式时，会打开其指向的目标文件或目录。
示例
在文件资源管理器中，右键点击文件或目录，选择“发送到”->“桌面快捷方式”即可创建一个快捷方式。

（2）软链接（Symbolic Link）

特性
1. 文件类型：软链接是文件系统中的一种链接类型，可以指向文件或目录。
2. 内容：软链接本质上是一个指向目标文件或目录路径的文件系统条目。
3. 创建工具：需要使用命令行工具 mklink 或 PowerShell 的 New-Item cmdlet 创建。
4. 功能：提供与目标文件或目录相同的访问方式，用户访问软链接时，就像访问目标文件或目录本身。

（3）比较

实现方式：快捷方式是一个独立的文件，包含了指向目标的路径和其他元数据；软链接是文件系统层级的链接，直接指向目标路径。
访问方式：双击快捷方式会通过操作系统处理并打开目标；访问软链接时，操作系统直接将其视为目标文件或目录的一部分。
用途：快捷方式通常用于用户界面的快捷访问；软链接用于文件系统级别的文件和目录组织。

Windows 快捷方式和软链接在实现和使用场景上有所不同。快捷方式更适合于用户界面的快捷访问和导航，而软链接则更适合于文件系统级别的链接和组织。尽管它们在功能上有相似之处，但它们并不完全相同。

2.4 应用场景

硬链接：适用于需要在同一卷内共享数据而不复制文件内容的情况。例如，同一文件的多个副本保持一致。
软链接：适用于需要跨卷、跨目录、甚至跨网络位置访问文件或目录的情况。例如，创建快捷方式或替代目录结构。

三、OneDrive中的应用

本节指的是你需要OneDrive的自动同步功能，而不是简单的云存储功能。

在 Windows 操作系统中，文档、图片、音乐和视频等文件夹是系统预定义的特殊文件夹，通常称为用户文件夹（User Folders）或个人文件夹（Personal Folders）。这些文件夹的主要作用是方便用户组织和管理不同类型的个人文件。

这些目录默认在用户目录下，也即操作系统所在分区下，如果你使用这些目录、且像传统做法一样给电脑分了C盘、D盘等、且C盘不太大，就可以在这些文件夹上右键—属性，在位置选项下修改默认存储位置。

OneDrive 通过客户端软件在本地创建一个同步文件夹（默认位于用户主目录下，断开OneDrive账户链接，在其他位置新建OneDrive文件夹即可改变默认位置，但没必要），并通过网络通信将本地文件夹与云端存储保持同步。这种机制允许用户在多个设备上访问和管理相同的文件，提供了数据备份和跨设备访问的便利性。通过文件系统监控、增量同步（只传改动部分）和冲突处理等技术，OneDrive 实现了高效和可靠的文件同步服务。

3.1 错误姿势

文章开头讲到，Onedrive的自动备份功能，只能备份这几个目录，没有其他选项，要想给其他目录添加自动备份功能，可以在这些目录下面为目标文件或目录添加链接吗？

根据前面讲的，硬链接（/H）只能用于文件，不能跨区（或者说跨卷、跨越文件系统）；软链接(/D)可以用于文件和目录，可以跨区；目录链接(/J)是不能跨区的用于目录的软链接。根据需要设置即可，通常选择软链接。

如，我在视频文件夹下为F盘的download 文件夹添加软链接：

命令（直接使用CMD也可以的，命令就是前面讲到的，都需要管理员权限打开终端命令行）：

New-Item -ItemType SymbolicLink -Path C:\Users\14134\Videos\VideoBackup -Target  F:\download

在这里插入图片描述

CMD示例：

mklink /D C:\Users\14134\Videos\test   F:\download

在这里插入图片描述

软链接只是指向所链接的文件或目录，不会占用和目标相似的空间，只会占用极小的空间（最多几个字节左右），硬链接一点额外空间也不占。

但你在Windows中在软链接上右键、属性，他会显示目标文件或目录的大小，dir /s命令也是如此，这只是一个逻辑问题，便于你通过链接文件也能查看目标的大小信息。

用下面的方法就可以看到软链接文件本身的大小（powershell）：

# 替换为你的软链接文件路径
$linkPath = "C:\Users\14134\Videos\VideoBackup"
# 获取软链接文件信息
$linkInfo = Get-Item -Path $linkPath
# 输出软链接文件的大小
Write-Host "软链接文件大小: $($linkInfo.Length) 字节"

在这里插入图片描述
或者使用Disk Genius软件，可以看到这个文件夹是空的。

现在使用OneDrive备份“视频”这个目录，你会发现：
在这里插入图片描述

再使用硬链接：
在这里插入图片描述
OneDrive可以备份了：

同样的，目录链接也是不能备份的。

原因：

OneDrive是跨设备、跨系统的备份系统；
硬链接可以代表目标本身，而符号链接只是目标的路径；
软链接若能备份，则会有这些危险：跨平台一致性、恶意链接、数据完整性、循环引用等。

3.2 好像可行的尝试

若是直接在OneDrive目录下创建软链接呢？

即将前面的“图片、视频、文档”等支持备份的目标直接更换为OneDrive文件夹：

C:\Users\14134\OneDrive

C:\Users\14134\Videos>mklink /D C:\Users\14134\OneDrive\VideoBackup   F:\download
为 C:\Users\14134\OneDrive\VideoBackup <<===>> F:\download 创建的符号链接

可以看到OneDrive立刻开始了备份：
在这里插入图片描述

看起来解决问题了。

其实，问题不少：

本地或云端修改、增删的操作都不会自动与另一侧同步，需要手动关/开 OneDrive的备份开关；
这是软链接本身特性以及OneDrive限制导致的；
这好像只用了OneDrive的备份、存储功能，并不能自动同步。

OneDrive 同步特定文件夹中的文件，例如桌面、文档和图片、OneDrive文件夹，是因为这些文件夹通常包含个人用户需要经常访问和更新的文件。OneDrive 会持续监控这些文件夹中的更改，并在检测到更改时自动将它们同步到云端。OneDrive 无法自动同步软链接指向的文件夹内容更改，主要有以下几个原因：

技术限制： OneDrive 同步功能是基于文件系统更改的。当文件或文件夹发生更改时，OneDrive 会收到操作系统通知，并相应地更新云端中的文件。然而，软链接是一种文件系统指针，指向另一个文件或文件夹的位置。当软链接指向的文件或文件夹发生更改时，OneDrive不会收到操作系统通知，因为更改发生在软链接本身之外。

复杂性问题： 如果 OneDrive 能够自动同步软链接指向的文件夹内容更改，则需要额外的逻辑来跟踪软链接并识别何时需要更新它们。这将增加 OneDrive 的复杂性，并可能导致性能问题。

潜在风险： 允许 OneDrive 自动同步软链接指向的文件夹内容更改可能会带来潜在风险。例如，如果用户不小心删除或移动了软链接指向的文件或文件夹，OneDrive可能会继续尝试同步它们，导致数据丢失或损坏。

替代方案： 为了解决这些限制，OneDrive 提供了其他方法来同步软链接指向的文件夹内容。用户可以手动将软链接指向的文件夹复制到 OneDrive文件夹中，或者使用第三方备份工具来同步它们。