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JS 对象神侃软硬链接与文件拷贝的区别

Issue链接更新于:2020-10-01

前言

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。 20200930152537 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。 20200930150545

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

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

20201001081203 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

20201001081130 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

20201001081041 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 !

以:

const B = { a: 1 };

20200911111937

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 = 3console.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 = 3console.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。

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WeakRefFinalizationRegistry有一个感性的认识。

更多关于 WeakRef 请阅读

结语

通过本文,你是不是发现,这世间万事万物是不是特别奇妙。虽然是神侃,读到这里,希望你能有一丝丝收获。