APFS解释:你需要知道关于苹果的新文件系统

苹果公司的macOS 10.13 High Sierra带来了一个名为“苹果文件系统”的新文件系统,它在很大程度上取代了旧的HFS +文件系统。 苹果文件系统,也被称为APFS,自iOS 10.3以来,在iPhone和iPad上默认使用,苹果手表和苹果电视也使用苹果文件系统 - 但现在终于在Mac上。

如何获得苹果文件系统

您无需执行任何特殊操作即可将Mac切换到新的APFS文件系统。 只需升级到macOS 10.13高山。 假设您的Mac内置驱动器是SSD或其他全闪存存储设备,升级过程将自动将Mac内置驱动器从HFS +迁移到APFS。

这个过程是自动的 在具有全部闪存的Mac上,内部分区将从HFS +(也称为“Mac OS Extended”)迁移到APFS。 没有办法选择退出此转换。

融合硬盘 (包括闪存和传统磁盘存储),传统硬盘驱动器和非Mac卷(如Windows Boot Camp卷)将不会迁移。 虽然APFS目前无法在Fusion Drives上运行,但是苹果计划在未来在Fusion Drives上启用APFS。

包括USB驱动器和SD卡在内的外部驱动器也不会迁移到APFS。 您可以选择使用“磁盘工具”将外部驱动器格式化为APFS。 但是,建议使用其他文件系统。 例如, exFAT提供与Windows和其他设备的更好的兼容性 Mac OS X Extended兼容High Sierra以及运行旧版macOS操作系统的Mac。

您的Time Machine驱动器也无法格式化APFS。 Time Machine可以从APFS驱动器备份,但Time Machine目标驱动器必须格式化为HFS +。 操作系统将自动处理这一切 - 只是不要尝试手动转换您的Time Machine磁盘,你会没事的。

APFS的好处

那么为什么要关心APFS呢? 与HFS +相比,它具有许多优点,特别是性能和可靠性,同时对加密和分区也进行了一些改进。

性能提高

你将不会看到任何新的文件系统的新奇功能,但你会看到各种各样的内部改进。 例如,您将在某些文件操作中看到改进的性能。

更快的目录大小可能实际上是明显的。 当您单击大文件夹的“获取信息”按钮时,您将显着更快地看到文件夹的总文件大小。 这是因为APFS将文件大小的元数据存储在可以更快访问的地方,而HFS +使操作系统逐一检查每个文件的元数据。

复制文件也将更快。 假设您将文件从一个文件夹复制到另一个文件夹。 而不是简单地在磁盘上创建该文件数据的第二个副本,APFS会创建一个标记,指出磁盘上有两个指向相同数据的文件。 这意味着复制操作应该立即进行。 如果您修改两个文件之一,APFS将存储原始文件和已更改的文件,并且所有内容都将按预期工作。 引擎盖下的速度更快,效率更高。

创建“稀疏文件”时的性能也得到了改善。 换句话说,如果一个应用程序创建一个空的大文件,现在这个速度要快得多。 使用HFS +时,创建5 GB文件的应用程序必须等待操作系统写入5 GB的磁盘空间。 使用APFS时,文件系统会将空间标记为分配空间,但不会立即写入空间,因此现在应该几乎是瞬间的。

可靠性和数据完整性改进

苹果公司新的文件系统也能够更好地抵抗由于错误和电源故障造成的数据损坏。

APFS使用“写入时复制”。 例如,当您更新文件的元数据(例如文件名称)时,HFS +文件系统将直接修改该元数据。 如果您的Mac电源在操作完成之前崩溃,可能会导致数据损坏。 使用APFS,当您修改文件的元数据时,APFS将创建元数据的新副本。 只有在写入新的元数据后,APFS才会将原始文件指向该元数据,因此不会有元数据被破坏的风险。 在其他现代文件系统中也可以找到此功能,例如Linux 上的 ZFS和BtrFS以及Windows 上的 ReFS

苹果文件系统也使用了一种名为“原子安全 - 保存”的东西,就像写时复制,但适用于其他文件操作,包括重命名文件或移动它。

由于APFS创建和存储与磁盘上的数据相关的校验和,可靠性也得到了提高。 当APFS将一个文件写入磁盘时,它会检查该文件,并通过一个数学公式来运行该文件,该公式会生成一个与该文件相匹配的较短字符串,并将其写入磁盘。 当APFS读取数据时,它将数据与磁盘上的校验和进行比较,并验证它是否匹配。 如果数据与磁盘上的校验和不匹配,则表示数据损坏。 这可能是由于一个错误,硬件故障或其他 - 但操作系统可以立即识别。

其他新功能

这个文件系统也为新特性和其他改进奠定了基础,这些改进可以建立在APFS提供的基础之上。

例如,APFS在文件系统级别上包含快照。 第一个快照包含整个驱动器的完整画面,而将来的快照只包含自上一个快照以来所做的更改。 只有您添加的新数据占用了空间。 Time Machine的工作原理类似,但APFS的快照效率更高。 Time Machine还没有使用APFS,但是Apple可能会在未来的MacOS发行版中将Time Machine移动到APFS。

APFS还支持多密钥加密,允许使用不同的密钥来加密硬盘上不同的数据。 FileVault加密的工作方式还没有改变,但有一天macOS可以为每个用户的数据和系统数据使用不同的加密口令。

“空间共享”是一些人将从今天获益的新功能。 传统上,如果您在一个物理磁盘上创建多个卷(分区),则必须确定每个卷将获得多少空间。 因此,您可以在500 GB的驱动器上创建五个不同的100 GB卷。 如果任何这些卷需要超过100 GB的空间,您将不得不手动调整卷的大小。 但是,如果一个卷只需要20 GB的空间,就会浪费80 GB的空间 - 除非您调整了卷的大小,然后将该空间分配给了另一个卷。 借助APFS,您可以在500 GB的驱动器上创建五个卷,而不必担心每个卷需要多少卷。 卷将共享空间。 只要这五卷使用的总空间低于总可用空间的500 GB,事情就会奏效。

有关APFS的更多技术信息可在Apple的开发人员网站上找到

我需要知道如何使用APFS?

切换到APFS应该基本透明。 如果APFS支持,您的驱动器将自动迁移。 Time Machine和File Vault仍然正常工作。

然而, Boot Camp存在一些问题。 与MacOS一起安装的Windows系统无法读取APFS,即使安装了Apple Boot Camp软件。 这意味着您现在无法使用Boot Camp控制面板从Windows内更改启动磁盘。 要重新启动回到macOS,请在启动PC时按住Option键并选择macOS。 您仍然可以通过macOS中的“系统预置”>“启动盘”来控制启动磁盘。 苹果希望尽快解决这个问题。

当使用“磁盘工具”应用程序(在Finder> Applications> Utilities> Disk Utility中)时,您可能会看到Mac的驱动器是APFS(除非是Fusion Drive或没有迁移的机械硬盘)。

由于共享空间,即使您的驱动器上有像大多数人一样的单个卷(分区),您的驱动器也可以使用可容纳多个卷的APFS容器进行格式化。 这就是为什么你会看到它在这里被多个卷共享。

要添加新音量,请点击“新音量”按钮。 这会将新卷添加到较大的APFS容器。 它们将在Finder中和系统中的其他位置显示为正常的卷或分区,但是它们将与APFS容器中的所有其他卷共享空间。

除非要将新的非APFS卷添加到系统,否则不要使用“分区”按钮添加新的分区。 添加新的分区将占用APFS容器的空间。 但是,例如,为Boot Camp添加Windows卷时,这是强制性的。

您仍然可以控制APFS卷的大小。 创建新的APFS卷时,可以单击“大小选项”按钮,为卷指定备用大小(最小大小)和配额大小(最大大小),确保它不会变得太小或太大。 当然这不是必须的,即使你没有指定这些选项,APFS也会自动运行。 他们只是存在,如果你想要额外的控制。

切换到APFS不会被大多数Mac用户注意到,但它为未来的改进奠定了基础,在某些情况下提高了性能,并有助于防止数据损坏。 它还将macOS移动到苹果公司其他操作系统iOS使用的相同文件系统。

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