macOS APFS 文件系统：深入剖析346

## 简介
APFS（Apple 文件系统）是 Apple 于 2017 年引入的专有文件系统，旨在取代 HFS+，成为 macOS 和 iOS 设备的默认文件系统。APFS 采用了一种基于日志的块管理方法，提供了许多优点，包括：
* 改进的性能： APFS 使用 Copy-on-Write (COW) 技术，可以更有效地克隆文件，从而执行更快的复制和移动操作。
* 增强的数据完整性： APFS 使用加密哈希来验证文件完整性，从而减轻数据损坏的风险。
* 可扩展性： APFS 支持高达 8EB 的卷，非常适合存储不断增长的数据集。
* 多设备支持： APFS 可以在 macOS 和 iOS 设备上使用，从而实现无缝的数据交换。
## APFS 架构
APFS 将文件系统组织为由容器和卷组成的分层结构。
* 容器： 容器是 APFS 的最高级别，它包含一个或多个卷。
* 卷： 卷是文件系统的逻辑分区，它可以独立于其他卷进行格式化和管理。
每个卷由以下几个部分组成：
* 物理存储： 存储数据的实际块设备。
* 卷管理： 管理卷的元数据，例如文件和目录结构。
* 文件系统元数据： 跟踪文件和目录的详细信息。
* 快照： 卷的只读副本，可用于进行数据恢复或版本控制。
## APFS 特性
除了其架构之外，APFS 还提供了许多独特的功能：
* 加密： APFS 支持文件和卷加密，以保护敏感数据。
* 空间共享： APFS 允许多个卷共享相同的物理存储，从而优化存储空间的使用。
* 快照： APFS 快照是卷的只读副本，可以创建多个快照以跟踪文件系统中的更改。
* 克隆： APFS 克隆功能允许快速创建文件和目录的副本，而无需复制基础数据。
* 文件和目录扩展属性： APFS 允许将元数据附加到文件和目录，提供附加信息或用于应用程序集成。
## APFS 与 HFS+ 的比较
与 HFS+ 相比，APFS 提供了以下优势：
* 改进的性能： APFS 的 COW 技术和现代化架构可以显着提高文件复制和移动操作的性能。
* 增强的数据完整性： APFS 的加密哈希和错误更正机制提供了更高的数据完整性，降低了数据损坏的风险。
* 更大的可扩展性： APFS 支持高达 8EB 的卷，比 HFS+ 的 2TB 限制有显着提升。
* 完善的功能： APFS 提供了 HFS+ 所没有的功能，例如加密、空间共享和扩展属性。
## 结论
APFS 是 macOS 和 iOS 设备的现代文件系统，它提供了许多优点，包括改进的性能、增强的数据完整性、可扩展性和完善的功能。随着苹果继续开发和完善 APFS，预计它将成为文件存储和管理的未来。

2024-11-16

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