文件管理与备份：Unix-like系统实用技巧

# 文件管理与备份：Unix-like系统实用技巧 ## 1. 处理特殊文件名 在Unix-like系统中，文件名可以包含空格甚至换行符。但这会给像`xargs`这样为其他程序构建参数列表的程序带来问题，因为嵌入的空格会被当作分隔符，导致命令将每个以空格分隔的单词解释为单独的参数。 为解决这个问题，`find`和`xargs`允许使用空字符作为参数分隔符。空字符在ASCII中定义为数字零表示的字符（而空格字符在ASCII中由数字32表示）。`find`命令提供了`-print0`动作，用于生成以空字符分隔的输出；`xargs`命令有`--null`选项，用于接受以空字符分隔的输入。示例如下： ```bash find ~ -iname '*.jpg' -print0 | xargs --null ls -l ``` 通过这种技术，我们可以确保所有文件，即使文件名中包含嵌入空格，也能被正确处理。 ## 2. 构建测试环境 现在，我们来进行一些实际操作。首先，创建一个包含大量子目录和文件的测试环境： ```bash [me@linuxbox ~]$ mkdir -p playground/dir-{00{1..9},0{10..99},100} [me@linuxbox ~]$ touch playground/dir-{00{1..9},0{10..99},100}/file-{A..Z} ``` 通过这两行命令，我们创建了一个名为`playground`的目录，其中包含100个子目录，每个子目录包含26个空文件。这里使用了熟悉的`mkdir`命令、花括号展开和新的`touch`命令。`mkdir`结合`-p`选项（用于创建指定路径的父目录）和花括号展开，创建了100个目录。`touch`命令通常用于设置或更新文件的修改时间，如果指定的文件名不存在，则会创建一个空文件。 在这个测试环境中，我们创建了100个名为`file-A`的文件。使用以下命令查找它们： ```bash [me@linuxbox ~]$ find playground -type f -name 'file-A' ``` 需要注意的是，与`ls`不同，`find`的结果不是按排序顺序输出的，其顺序由存储设备的布局决定。我们可以通过以下命令确认确实有100个`file-A`文件： ```bash [me@linuxbox ~]$ find playground -type f -name 'file-A' | wc -l ``` 输出结果为： ``` 100 ``` ## 3. 根据修改时间查找文件 根据文件的修改时间查找文件在创建备份或按时间顺序组织文件时非常有用。我们先创建一个参考文件，用于比较修改时间： ```bash [me@linuxbox ~]$ touch playground/timestamp ``` 这将创建一个名为`timestamp`的空文件，并将其修改时间设置为当前时间。我们可以使用`stat`命令验证这一点，`stat`是`ls`的增强版本，它能显示系统对文件及其属性的所有了解： ```bash [me@linuxbox ~]$ stat playground/timestamp File: `playground/timestamp' Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 regular empty file Device: 803h/2051d Inode: 14265061 Links: 1 Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 1001/ me) Gid: ( 1001/ me) Access: 2012-10-08 15:15:39.000000000 -0400 Modify: 2012-10-08 15:15:39.000000000 -0400 Change: 2012-10-08 15:15:39.000000000 -0400 ``` 如果再次使用`touch`命令修改该文件，然后使用`stat`命令检查，会发现文件的时间已更新： ```bash [me@linuxbox ~]$ touch playground/timestamp [me@linuxbox ~]$ stat playground/timestamp File: `playground/timestamp' Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 regular empty file Device: 803h/2051d Inode: 14265061 Links: 1 Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 1001/ me) Gid: ( 1001/ me) Access: 2012-10-08 15:23:33.000000000 -0400 Modify: 2012-10-08 15:23:33.000000000 -0400 Change: 2012-10-08 15:23:33.000000000 -0400 ``` 接下来，使用`find`命令更新测试环境中的一些文件： ```bash [me@linuxbox ~]$ find playground -type f -name 'file-B' -exec touch '{}' ';' ``` 这将更新测试环境中所有名为`file-B`的文件。然后，通过将所有文件与参考文件`timestamp`进行比较，使用`find`命令识别更新后的文件： ```bash [me@linuxbox ~]$ find playground -type f -newer playground/timestamp ``` 结果将包含所有100个`file-B`文件。因为我们在更新`timestamp`后对所有名为`file-B`的文件执行了`touch`操作，所以它们现在比`timestamp`“新”，可以通过`-newer`测试识别出来。 ## 4. 权限测试与修改 最后，我们回顾之前进行的权限测试，并将其应用到测试环境中： ```bash [me@linuxbox ~]$ find playground \( -type f -not -perm 0600 \) -or \( -type d -not -perm 0700 \) ``` 这个命令将列出测试环境中的所有100个目录和2600个文件（以及`timestamp`和`playground`本身，总共2702个），因为它们都不符合我们定义的“良好权限”。结合我们对操作符和动作的了解，可以向这个命令添加动作，为测试环境中的文件和目录应用新的权限： ```bash [me@linuxbox ~]$ find playground \( -type f -not -perm 0600 -exec chmod 0600 '{}' ';' \) -or \( -type d -not -perm 0700 -exec chmod 0700 '{}' ';' \) ``` 在日常使用中，我们可能会发现分别为目录和文件执行两个命令会更简单，但了解这种复合命令的用法也很有帮助。重要的是要理解如何将操作符和动作结合起来执行有用的任务。 ## 5. `find`命令选项 `find`命令的选项用于控制搜索范围，可以在构建`find`表达式时与其他测试和动作一起使用。以下是一些常用选项： | 选项 | 描述 | | ---- | ---- | | `-depth` | 指示`find`先处理目录中的文件，再处理目录本身。当指定`-delete`动作时，此选项会自动应用。 | | `-maxdepth levels` | 设置`find`在执行测试和动作时深入目录树的最大层数。 | | `-mindepth levels` | 设置`find`在应用测试和动作之前深入目录树的最小层数。 | | `-mount` | 指示`find`不遍历挂载在其他文件系统上的目录。 | | `-noleaf` | 指示`find`不基于搜索Unix-like文件系统的假设进行搜索优化。在扫描DOS/Windows文件系统和CD-ROM时需要此选项。 | ## 6. 文件管理与备份概述 计算机系统管理员的主要任务之一是确保系统数据的安全，其中一种方法是及时备份系统文件。即使不是系统管理员，复制文件以及在不同位置和设备之间移动大量文件也很常见。接下来，我们将介绍一些常用的文件管理程序，包括文件压缩程序、归档程序和文件同步程序。 ### 6.1 文件压缩 在计算机发展历程中，一直存在着将最多数据存储在最小可用空间的需求，无论是内存、存储设备还是网络带宽。如今我们习以为常的许多数据服务，如便携式音乐播放器、高清电视或宽带互联网，都得益于有效的数据压缩技术。 数据压缩是去除数据冗余的过程。例如，假设有一个100像素×100像素的全黑图片文件，每个像素24位（即3字节），则该图像将占用30000字节的存储空间：100 × 100 × 3 = 30000。全黑图像的数据完全冗余，如果我们足够聪明，可以将数据编码为简单描述有30000个黑色像素的形式。这样，我们可以将数据压缩为数字30000，后面跟一个零来表示数据。这种数据压缩方案称为行程长度编码，是最基本的压缩技术之一。如今的技术更加先进和复杂，但基本目标仍然是去除冗余数据。 压缩算法分为无损压缩和有损压缩两大类。无损压缩保留原始数据的所有内容，这意味着从压缩版本恢复文件时，恢复的文件与原始未压缩版本完全相同。有损压缩则在压缩过程中去除数据，以实现更高的压缩率。恢复有损文件时，它与原始版本不完全匹配，只是近似。常见的有损压缩示例包括JPEG（用于图像）和MP3（用于音乐）。在本文中，我们将专注于无损压缩，因为计算机上的大多数数据不能容忍任何数据丢失。 ### 6.2 `gzip` - 压缩或扩展