APFS是什么？macOS APFS的優勢有哪些？

今天蘋果正式推送了 macOS High Sierra。在新版本中，一個非常重要的變化是蘋果將此前 iOS 10.3 中更新的新一代文件管理系統 APFS(Apple File System) 帶到了 macOS。那么 APFS是什么?macOS APFS的優勢有哪些?我們一起來看看。

目前在售的 Mac 和 iOS 設備都采用了基于閃存的 SSD 存儲。相對于機械硬盤，SSD 沒有可移動的磁頭，能即時訪問到硬盤內的任何一處，所以不再需要擔心「磁盤碎片」帶來的性能下降。但是，同價位下， SSD 容量要比機械硬盤小不少，所以需要盡可能節省空間。APFS 對 SSD 做出了大量針對性的技術創新，改變了傳統的「復制」和「備份」的概念。

【1】文件克隆(Clones)，復制不再占空間

傳統印象里，復制一個 100MB 的文件意味著要花費額外的 100MB 空間來存儲第二份文件。但在 APFS 下，「復制」只會創造一個新的標記，并未占用更多空間，如果修改其中一個文件，APFS 會保留相同的部分，只存儲發生變化的部分。復制的時間會變得極短，也更加節省電力。這意味著，你將一個大小為 1GB 的文件復制 10 次，在以前的 HFS+ 中，系統會存儲 10 個不同的備份，共占用 10GB 硬盤空間。而在 APFS 中，即使你復制 100 次，該文件在你的設備里也只會占用 1GB 空間。

在 iOS 10.3 之前的系統中，由于沙盒機制的影響，在 A 應用中的文件如果要被 B 應用調用的話，需要再復制一遍，占用雙倍的空間，而這一問題將在 APFS 中被徹底解決。

【2】磁盤快照(Snapshot)，備份輕松一瞬間

越來越多的人已經習慣給自己的文件和磁盤做備份，以便遇到問題時能找回備份。在 Clones 的原理之上，APFS 在備份方面設計了 Snapshot 技術，可以記錄下文件在某刻的狀態，因為這種備份同樣是基于增量的，只有文件發生變化的那一部分會占用更多的空間，所以你大可以更頻繁的去備份數據，而不用擔心它們把你的磁盤占滿。

同樣，當這項技術被應用于 Time Machine 之后，備份的速度和效率都會更高。

【3】空間共享(Space Sharing)，再也不怕分區滿

用 PC 的時候，很多人都有「C 盤滿了」過的尷尬，在傳統的分區模式下，單一分區空間不足時，其他分區的剩余空間是「遠水解不了近渴」的。APFS 全新的 Space Sharing 技術將傳統的分區虛擬為 Container(容器)，只要幾個容器在一個 APFS 磁盤下，那么每個都可以自由變大和縮小的(比較大是磁盤的理論空間)，任意一個缺乏空間的時候，整個 APFS 下的冗余空間任君調遣，再也不用擔心下載的時候提示空間不足的尷尬了。

【4】服務質量(I/O QoS)，性能提升看得見

APFS 也提升了整個系統在 SSD 上的性能表現，APFS 提供了 Extensible block allocator 等技術，對于更大容量的 SSD 的做了優化。借助 I/O QoS(服務質量)技術，APFS 的延遲得到大幅改善，對數據的不同訪問被劃分到不同的優先級中， APFS 會優先處理對用戶感知明顯的操作，用戶會明顯感覺自己的設備變快了。

除了文件存儲的新技術，APFS 的安全性也比 HFS+ 有所提升，這體現在兩個方面：一個是加密層面，另一個是使用層面。

【5】Encryption(加密技術)，設備丟失也不怕

在之前的 Mac OS 以及 iOS 中都已經有了形式豐富的數據加密方式，此次 APFS 做了統一整合，提供了三種加密方式：

無加密

單密鑰加密

多密鑰加密

多密鑰模式的意思是，你可以用密鑰 A 給設備加密，然后再用額外的密鑰 B 給部分數據加密，即便哪天你的電腦硬件不幸落入歹人之手，對方也只是開了鎖 A，只要沒有密鑰 B，這部分數據就永遠是安全的。這項技術也解決了一個長期以來的問題，以往我們更換設備的時候都被囑咐要反復往磁盤里存儲幾遍無關數據，擔心個人隱私被不法之徒恢復，而以后只要把密鑰刪除，就不用反復寫數據了。

【6】Crash Protection(崩潰保護)，數據讀取低風險

正在編輯文檔，寫著寫著斷電了，文件打不開了怎么辦?APFS 引入了 Copy-on-Write 機制，編輯文件時原有數據并不會被當即修改，修改會在一個新的位置完成，只有確定新的數據已經編輯完成，舊的數據才會被刪除。

同樣，當現有設備升級到 APFS 的過程中，會先在磁盤的空余區間先完成數據的轉換，然后再覆蓋舊有數據。即便系統升級過程中軟件崩潰或者意外的跌落事故等，也可以比較大程度確保數據的安全。