macOS 文件系统：APFS 与 B-Tree 结构184

macOS 是 Apple 开发的多用户、多任务操作系统，旨在为其 Macintosh 计算机系列提供直观且高效的用户界面。它的底层架构包括一个高级文件系统 (APFS)，该文件系统利用了 B-Tree（B 树）结构，以实现高效的数据存储和检索。## APFS：一种面向现代需求的文件系统

APFS 于 2016 年推出，作为 HFS+ 文件系统的继任者。它旨在满足现代存储技术的复杂需求，例如固态驱动器 (SSD) 和融合驱动器。与传统文件系统不同，APFS 具有以下主要优点：* copy-on-write 机制：在执行复制或移动操作时，APFS 不会创建文件的副本，而是仅创建指向原始文件的新指针。这节省了存储空间并提高了效率。
* 空间共享：APFS 允许多个文件共享同一物理存储空间。这对于优化稀疏文件非常有用，其中大部分存储空间是空的。
* 文件加密：APFS 支持原生加密，允许用户在文件级别加密数据，而无需第三方应用程序。
* 快照：APFS 允许用户创建文件系统的快照，从而快速还原到以前的状态。这对于备份和数据恢复非常有用。
## B-Tree：高效的数据存储和检索

B-Tree 是一种自平衡搜索树，用于在 APFS 中存储和组织数据。它最显着的特征是：分支因子，表示每个节点中可以包含的子节点或关键字的最大数量。B-Tree 的高分支因子使其能够高效地存储和检索数据，即使数据集非常庞大。

在 APFS 中，B-Tree 用于组织目录结构和文件元数据。目录中的每个子目录都表示为 B-Tree 节点，包含指向文件或其他目录的指针。这允许 macOS 快速查找文件和目录，即使它们位于深层嵌套的目录结构中。## 类似 BMG 的 macOS 文件系统结构

虽然 macOS 文件系统并不能直接与 BMG（背景音乐）进行比较，但 B-Tree 结构在两者中都起着相似的作用。在 BMG 中，CD 被分成称为曲目或歌曲的块，而 B-Tree 则用于在 CD 上快速找到特定曲目。类似地，在 macOS 文件系统中，B-Tree 用于快速查找和检索文件和目录，而不管它们位于存储设备上的位置。## 结论

macOS 的 APFS 文件系统与 B-Tree 结构的结合提供了高效的数据存储和检索解决方案。APFS 的现代特性，例如 copy-on-write 机制和空间共享，使其适用于 SSD 和融合驱动器等现代存储技术。同时，B-Tree 允许 macOS 快速查找文件和目录，即使它们位于深层嵌套的目录结构中。

2024-11-18

上一篇：iOS 12.3：提升性能、隐私和功能的创新

下一篇：macOS 老系统镜像的存储位置