JS 对象神侃软硬链接与文件拷贝的区别

Question

在 Linux 或 MacOS 系统中， ln 命令是一个重要的命令，它的功能是为某一个文件在另外一个位置建立一个同步的链接。对于前端来说，ln 命令被应用最多的地方就是, 就是全局安装并创建一个 npm 命令

npm i -g xxx(nrm)

当敲下回车，上面的安装执行完成后，在输出中，会看到这样一串字符：

/usr/local/bin/nrm -> /usr/local/lib/node_modules/nrm/cli.js

这串字符背后的意思就是系统建立了 node_modules/nrm/cli.js 的软链接 /bin/nrm，其实 bin 文件夹中的可执行命令，基本都是以软链接的形式存在。更多关于 ln 的使用，可参考 菜鸟教程

下面会围绕路径 A 和 B 这两个实例来讲软硬链接和文件拷贝的区别：

• 路径 A: /user/wam/A/request.js
• 路径 B: /user/wam/B/request.js

request.js 内容

import utils from './utils';

console.log('res:', utils.res());

目录与文件

在开始前，简单回顾一下大学没学过，可能在那里看到过的文件系统，这里围绕简单易理解的 Linux 为例。

大部分的 Linux 文件系统（如 ext2、ext3）规定，一个文件由目录、节点(inode)和数据块(block)组成

• 目录项：包括文件名和 inode 节点号。
• inode：又称文件索引节点，包含文件的基础信息以及数据块的位置。
• block：包含文件的具体内容。

当我们随便打开我们某个开发项目，命令行输入 ls -li , 就可看到目录与 inode 的对应信息，下图第一行就是目录对应的 inode。

由于一个文件块(block)的大小有限（通常为 4kb)，所有常常一个文件需要存储在多个文件块中，这样 inode 就需要存储多个 block 的位置信息（如最上图所示）, 而一个 inode 本身只有 128 Btyes 的存储空间，所以存储文件 block 位置也是间接通过 block 来做的, 所以 block 可以理解为分两种: 文件内容 block 与 inode 信息 block，搞懂这些就可以往下了。

参考资料

• 鸟哥 Linux: 磁盘分区
• 鸟哥 Linux: 文件系统
• 备份

软链接

软链接(soft link) 又被称为符号链接，相当于 Window 系统中的快捷方式。

eg: 建立 A 为 B 的软链接

ln -s /user/wam/B/request.js /user/wam/A/request.js

建立软链接 其实质 就是某为路径的建立一个超链接 （在这表现为 A 为 B 的超链接），其不具有文件实体。当我们尝试打开 A 路径所在的文件，其最终在编辑器打开的是路径 B 的文件，所以其文件内的相对路径引用文件也是相对路径 B 来计算的，即 utils 文件路径为：

/user/wam/B/utils.js

当删除 B 文件，再去访问 A, 会发现索引不存在，无法访问。

硬链接

硬链接(hard link), 是为源文件建立另一个索引。

eg: 建立 A 为 B 的硬链接

// 少一个 -s 选项
ln /user/wam/B/request.js /user/wam/A/request.js

建立硬链接 其实质就是 为文件实体创建另一个可访问的路径索引 。所以当我们尝试打开 A 路径所在的文件，与软链接区别的是：其最终在编辑器打开的是路径 A 自己，所以其文件内的 相对路径引用文件 也是相对 路径 A 来计算的, 即 utils 文件路径为：

/user/wam/A/utils.js

但值得一提的是，由于 A 与 B 路径都指向同一个源文件，所以在 A 路径对文件内容所做的编辑都会反映在 B 路径文件，即两边文件的变动是相互同步影响的。

当删除路径 B 时，源文件不会被垃圾回收，因为路径 A 仍保持对源文件的索引。

硬链接和软链接还有一个区别是：因为系统的限制，硬链接要求路径是在文件维度，而软链接既可以是文件，也可以是文件夹。

文件拷贝

这个应该用过电脑的人都懂。

eg: 拷贝文件 B 到路径 A

// 少一个 -s 选项
cp -f /user/wam/B/request.js /user/wam/A/request.js

文件拷贝，是日常我们最常见的操作，只是更常见的形式是用 ctrl + c/v ，而非 cp 命令（实际上 cp 也能实现 ln 链接的操作）, 其实质就是 拷贝一份文件实体并创建一个可访问的路径索引 。所以当我们尝试打开 A 路径所在的文件，其指向的实体是不同于 B 的（克隆体)，所以其文件内的相对路径引用文件也是相对路径 A 来计算的即 utils 文件路径为，与建立硬链接一致：

/user/wam/A/utils.js

由于 A 路径 与 B 路径 都分别指向自己的实体，所以 A/B 各自是独立的，当删除 B 时，B 对应的源文件会被回收，A 不受任何影响。

神侃 JS 对象与硬软链接

作为前端我们都知道，JS 对象(object)是引用类型。

引用类型的值是保存在内存中的对象。JS 不允许直接访问内存中的位置，即不能直接操作对象的内存空间。在操作对象时，实际上是在操作对象的引用而不是实际的对象。为此，引用类型的值是按引用访问的。（摘抄自红宝书 P87）

你品，你细品。是不是感觉 引用类型 和我们上面讲到文件链接与源文件很像。

const B = { a: 1 };

所以当执行下面这种操作：

const C = B;

C.a = 2;

console.log('B.a:', B.a); // 2

B.a = 3； 
console.log('C.a:', C.a); // 3

从上面的执行输出，我们可以很容易看出，原来 JS 中的引用类型变量赋值和 硬链接 是一回事。接着我们引入一个 lodash 的深拷贝(cloneDeep)函数：

import { cloneDeep } from 'lodash'；

const C = cloneDeep(B);

C.a = 2;

console.log('B.a:', B.a); // B.a: 1

B.a = 3； 
console.log('C.a:', C.a); // C.a: 2

从上面的执行输出，我们可以很容易看出，原来 JS 中的深拷贝和 文件拷贝 是一回事。哪 软链接 怎么用 JS 来描述呢？ Proxy ?

Proxy 中文译作 代理 ，在表现上其实是与硬链接一致的，而硬链接与软链接从表现上最大的区别就是：B(母体) 被删除后，A(超链接）就不可访问了，所以这并不是正确的答案。

而正确答案是： WeakRef ，弱引用. 当下处于 proposal 阶段 ，不过在 Chrome 与 Firefox 最新的版本都对其做了实现，看个 demo：

let B = { a: 1 };

const C = new WeakRef(B);

const registry = new FinalizationRegistry(heldValue => {
  console.log('GC worked:', heldValue); // GC worked: B
  // 当 B 所指向的值被垃圾回收后，这个回调将被执行
  console.log('C.a：', C.deref()?.a); //C.a： undefined
});

// 注册 B 所指向的值被垃圾回收的监听
registry.register(B, "B");

console.log('C.a:', C.deref().a); // C.a: 1

C.deref().a = 2; // 通过索引改变值

console.log('B.a:', B.a); // B.a: 2

B.a = 3;

console.log('C.a:', C.deref().a); // C.a: 3

// 切断对值得索引, 观察上面的 GC 回调
B = null;

// console.log('after C.a:', C.deref()?.a);

貌似上面的 JS 代码能勉强阐述软链接的原理，但离理想确实还有距离，这个神侃更多的是想让大家对 ES 新提案中的 WeakRef 与 FinalizationRegistry 有一个感性的认识。更多关于 WeakRef 请阅读：

• https://v8.dev/features/weak-references
• tc39/proposal-weakrefs
• WeakRef
• FinalizationRegistry