【Windows】shortcut、hard link、junction point、symbolic link

问题导致的需求

最近的工作上有个升级COM组件的需求，但是我们这个COM组件每次注册的时候，其对应的dll路径及文件名是固定不变的；

这就遇到了一个状况，如果该dll正在被加载使用中，如何去替换它呢？（当然，如果注册的时候允许dll变更文件名就没有这个困扰）

正在被使用中的文件进行删除操作是会失败的，所以不可能通过拷贝覆盖的方法来做，当时的第一念头就是通过symbolic link来完成这个事情。

只要后续我们这个注册表中指向的固定路径是一个symbolic link，那么一旦有升级的需求，只需要拷贝升级dll到同个目录下（当然要进行改名以避免同名dll使用中导致无法覆盖的情况），删除原symbolic link，创建过一个新的同名symbolic link，但是其指向升级dll即可。

这个方案在vista及以上的系统是没有问题的，但是由于xp不支持symbolic link，所以上述方案最终还是没有实施，而是换过了另外一套方案，跟本文的主题无关，这里就不详述了，有空会再写一篇文章来总结这个事情。

下面还是回到正题上来，探讨Windows下的几种链接形式，以下的文字大部分引用了这篇文章《Windows硬链接 软链接 符号链接 快捷方式》

shortcut（快捷方式）

• 以.lnk文件方式存在，适用于Explorer等应用程序（其本质上也是一个文件，所以占用空间，只是存储的是一些跳转信息，只为Explore等程序能识别使用）。
• 非NTFS内置机制，从Win95开始得到支持。FAT32支持。
• 同时适用于文件、目录。
• 只能使用绝对路径。
• 可以跨盘符，可以跨主机，可以使用UNC路径、网络驱动器。
• 删除shortcut，不影响target。

hard link（硬链接）

• 有点类似文件指针的概念，只有真正一份数据存储在硬盘上，只有当所有的硬链接都被删除时，才真正删除这个文件
• NTFS内置机制，从Windows NT 4开始得到支持。FAT32不支持。
• 只适用于文件。
• 只能使用绝对路径。
• hard link与target file必须位于同一volume，可以简单理解成不能跨盘符。
• 在Explorer中删除hard link，不影响target file。
• 删除target file，不影响hard link。事实上由于hard link的语义，此时剩下的hard link就是原始数据的唯一访问点。
• 相关Win32 API:

CreateHardLink()
CreateHardLinkTransacted()

• 创建:

mklink /H "hard link name" "target file"
fsutil.exe hardlink create "hard link name" "target file"

• 查看:

fsutil.exe hardlink list "hard link name"
fsutil.exe hardlink list "target file"

junction point/soft link/reparse point

• junction point也叫soft link，这是微软官方文档里说的:

Hard Links and Junctions
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365006

• junction point的底层机制是NTFS的reparse point:

Reparse Points
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365503
Junction v1.06
http://www.sysinternals.com
http://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/default.aspx
https://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/bb896768
How to create and manipulate NTFS junction points
https://support.microsoft.com/en-us/kb/205524

• NTFS内置机制，从Windows 2000/XP开始得到支持。
• 只适用于目录。Vista的"C:\Documents and Settings"是指向"C:\Users"的junction point，这样一些使用了硬编码"C:\Documents and Settings"的老程序可以在Vista上正常工作。
• 只能使用绝对路径。即使创建junction point时使用了相对路径，保存到NTFS中时将隐式转换成绝对路径。
• junction point必须与target directory位于同一local computer，可以简单理解成不能跨主机。不能使用UNC路径；假设Z是通过网络映射生成的盘符，同样不适用于Z。
• 在local computer范围内，可以跨盘符。
• 在Explorer中删除junction point，有两种情况。对于Windows 2000/XP/2003，会同步删除target directory，这真是一个奇葩的行为。注意，我们强调，在Explorer中删除，高版本的Total Commander没有这个奇葩行为。对于Vista及之后版本，不影响target directory，这才是人类所能理解的行为。
• 删除target directory，junction point仍将存在，但失效了，变得不可用。这个很好理解，因为此时junction point指向不存在的目录。

diskmgmt.msc
    右键选中某volume
        更改驱动器号和路径
            添加
                装入以下空白NTFS文件夹中
这个功能用的就是junction point机制，还可以用mountvol.exe完成操作。

• 创建:

mklink /J "junction point name" "target directory"      // 生成的Reparse Data相比junction.exe要多
linkd.exe "junction point name" "target directory"      // Windows Resource Kits

• 查看:

dir /A:L /S "path"
fsutil.exe reparsepoint query "junction point name"     // 有Reparse Data的16进制转储
linkd.exe "junction point name"                         // 不能查看junction.exe生成的"junction point"

• 删除:

fsutil.exe reparsepoint delete "junction point name"    // 不建议使用
linkd.exe "junction point name" /D                      // 可以删除junction.exe生成的"junction point"
它这个行为不是我们期望的效果，比如"target directory"下有普通文件，
上述命令会删除"junction point"下的普通文件，但不会删除"junction point"，
同时"target directory"下的普通文件仍然存在。这个效果我不能理解。
在Explorer中操作无法达到这种效果。

• sysinternals的junction.exe:

junction.exe "junction point name" "target directory"   // 创建
junction.exe "junction point name"                      // 查看
junction.exe -q -s "path"                               // 递归查看
junction.exe -d "junction point name"                   // 删除 
我猜junction.exe提供-d参数，就是因为Windows 2000/XP/2003的Explorer奇葩行为，
这个-d不影响target directory。  
示例: 
"dir /A:L /S c:\
2009/07/14  13:08    "JUNCTION"     Documents and Settings [C:\Users]
"junction.exe "C:\Documents and Settings"
C:\Documents and Settings: JUNCTION
   Print Name     : C:\Users
   Substitute Name: C:\Users
"junction.exe -q -s c:\
\\?\c:\\Documents and Settings: JUNCTION
   Print Name     : C:\Users
   Substitute Name: C:\Users

symbolic link

Symbolic Links
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365680

• NTFS内置机制，从Vista开始得到支持。
• 同时适用于文件、目录。这是一种超级shortcut。
• 可以使用相对、绝对路径。假设创建symbolic link时使用了相对路径，保存到NTFS中的就是相对路径，不会隐式转换成绝对路径。
• 可以跨盘符，可以跨主机，可以使用UNC路径、网络驱动器。
• 在Explorer中删除symbolic link，不影响target。
• 删除target，symbolic link仍将存在，但失效了，变得不可用。
• 相关Win32 API:

CreateSymbolicLink()
CreateSymbolicLinkTransacted()

• 创建:

mklink "file symbolic link name" "target file"
mklink /D "directory symbolic link name" "target directory"
注意不指定/D时创建file symbolic link，指定/D创建directory symbolic link。