[科普中国]-稀疏文件

稀疏文件（英语：sparse file）是一种计算机文件，它能尝试在文件内容大多为空时更有效率地使用文件系统的空间。它的原理是以简短的信息（元数据）表示空数据块，而不是在在磁盘上占用实际空间来存储空数据块。只有真实（非空）的数据块会按原样写入磁盘。

简介在读取稀疏文件时，文件系统会按元数据在运行时将这些透明转换为“真实”的数据块，即填充为零。应用程序不会察觉这个转换。

大多数现代的文件系统支持稀疏文件，包括大多数Unix变种和NTFS。苹果的HFS+不提供稀疏文件支持，但在OS X中，虚拟文件系统层支持在任何受支持文件系统中存储稀疏文件，包括HFS+。2016年6月在WWDC宣布的苹果文件系统（APFS）支持稀疏文件。稀疏文件常被用在磁盘映像、数据库快照、日志文件和科学应用中。

稀疏文件的优势是，它分配的存储空间只在需要时使用：这样节省了磁盘空间，并且可以创建很大的文件，即使文件系统中的可用空间不足。这也减少了首次写入的时间，因为系统不会分配“跳过”的空间。如果初始分配需要写入全零到空间，这也使得系统不必写入两次。1

缺点稀疏文件的缺点包括：稀疏文件可能碎片化；文件系统的空余空间报告可能产生误导；包含稀疏文件的文件系统被填满可能产生意外效果，例如只是重写现有文件的内容时遭遇磁盘已满或超出配额错误——开发者未预料到文件可能被稀疏；使用非显式支持的计算机程序复制稀疏文件可能会复制整个内容，即未压缩的文件大小，包括未实际在磁盘上分配的零空间——也就是使稀疏文件失去稀疏属性。稀疏文件也不是被所有备份软件和应用支持。不过，VFS的实现回避了先前两个缺点。在Windows上加载稀疏的可执行文件（exe或dll）可能需要更多时间，因为文件不被映射到内存和缓存。1

Unix中的稀疏文件稀疏文件通常对用户透明（不可见）处理。但在某些情况下，稀疏文件会与正常文件显现出差异。

创建Unix命令：

dd of=sparse-file bs=1k seek=5120 count=0将创建一个5MB大小的文件，但不在磁盘上存储数据（仅存储元数据）。（GNUdd也有此表现，因为它调用ftruncate来设置文件大小；其他实现可能是只创建一个空文件）。 如果truncate命令可用，也可以使用它2：

truncate -s 5M 删除ls命令的-s选项会以块为单位显示已占用的空间。

ls -ls sparse-file或者，du命令将打印占用的空间，而ls打印明面的大小。在一些非标准的du版本中，--block-size=1选项打印字节而非块单位的占用空间，因而可以与ls的输出比较2：

du --block-size=1 sparse-file ls -l sparse-file复制一般来说，GNU版本的cp是检测文件是否为稀疏文件的较好方式，所以

cp sparse-file new-file创建一个新文件，它将是稀疏性质。但是，GNU版本的cp没有--sparse=WHEN选项。这尤为有用，如果一个已保存文件包含长串零块且非稀疏方式保存（即长串的零块已被完全写入并占用磁盘空间）。用此命令可以节省磁盘空间：

cp --sparse=always file1 file1_sparsed在某些例如FreeBSD的cp实现中，--sparse选项不被支持，将始终展开稀疏文件。这些系统上的可行替代方案是使用rsync的--sparse选项代替cp。遗憾的是--sparse无法与--inplace组合使用，因此通过网络rsync巨大文件时始终会浪费网络和磁盘带宽。2

通过标准输入cp --sparse=always /proc/self/fd/0 new-sparse-file