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今天蘋果正式推送了 macOS High Sierra。在新版本中，一個(gè)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(tǒng) APFS（Apple File System） 帶到了 macOS。

這套針對(duì) SSD 和閃存開發(fā)的文件系統(tǒng)，是對(duì)蘋果目前這套用了近十年的 HFS+ 文件系統(tǒng)的一次升級(jí)，它響應(yīng)速度更快，安全性上也有所增強(qiáng)。APFS 帶來了哪些改變？蘋果為什么要更新 APFS？這篇文章將為你一一詳解。

APFS 帶來了哪些改變？

目前在售的 Mac 和 iOS 設(shè)備都采用了基于閃存的 SSD 存儲(chǔ)。相對(duì)于機(jī)械硬盤，SSD 沒有可移動(dòng)的磁頭，能即時(shí)訪問到硬盤內(nèi)的任何一處，所以不再需要擔(dān)心「磁盤碎片」帶來的性能下降。但是，同價(jià)位下， SSD 容量要比機(jī)械硬盤小不少，所以需要盡可能節(jié)省空間。APFS 對(duì) SSD 做出了大量針對(duì)性的技術(shù)創(chuàng)新，改變了傳統(tǒng)的「復(fù)制」和「備份」的概念。

文件克?。–lones），復(fù)制不再占空間

磁盤快照（Snapshot），備份輕松一瞬間

越來越多的人已經(jīng)習(xí)慣給自己的文件和磁盤做備份，以便遇到問題時(shí)能找回備份。在 Clones 的原理之上，APFS 在備份方面設(shè)計(jì)了 Snapshot 技術(shù)，可以記錄下文件在某刻的狀態(tài)，因?yàn)檫@種備份同樣是基于增量的，只有文件發(fā)生變化的那一部分會(huì)占用更多的空間，所以你大可以更頻繁的去備份數(shù)據(jù)，而不用擔(dān)心它們把你的磁盤占滿。

同樣，當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用于 Time Machine 之后，備份的速度和效率都會(huì)更高。

空間共享（Space Sharing），再也不怕分區(qū)滿

用 PC 的時(shí)候，很多人都有「C 盤滿了」過的尷尬，在傳統(tǒng)的分區(qū)模式下，單一分區(qū)空間不足時(shí)，其他分區(qū)的剩余空間是「遠(yuǎn)水解不了近渴」的。APFS 全新的 Space Sharing 技術(shù)將傳統(tǒng)的分區(qū)虛擬為 Container（容器），只要幾個(gè)容器在一個(gè) APFS 磁盤下，那么每個(gè)都可以自由變大和縮小的（最大是磁盤的理論空間），任意一個(gè)缺乏空間的時(shí)候，整個(gè) APFS 下的冗余空間任君調(diào)遣，再也不用擔(dān)心下載的時(shí)候提示空間不足的尷尬了。

服務(wù)質(zhì)量（I/O QoS），性能提升看得見

APFS 也提升了整個(gè)系統(tǒng)在 SSD 上的性能表現(xiàn)，APFS 提供了 Extensible block allocator 等技術(shù)，對(duì)于更大容量的 SSD 的做了優(yōu)化。借助 I/O QoS（服務(wù)質(zhì)量）技術(shù)，APFS 的延遲得到大幅改善，對(duì)數(shù)據(jù)的不同訪問被劃分到不同的優(yōu)先級(jí)中， APFS 會(huì)優(yōu)先處理對(duì)用戶感知明顯的操作，用戶會(huì)明顯感覺自己的設(shè)備變快了。

除了文件存儲(chǔ)的新技術(shù)，APFS 的安全性也比 HFS+ 有所提升，這體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是加密層面，另一個(gè)是使用層面。

Encryption（加密技術(shù)），設(shè)備丟失也不怕

在之前的 Mac OS 以及 iOS 中都已經(jīng)有了形式豐富的數(shù)據(jù)加密方式，此次 APFS 做了統(tǒng)一整合，提供了三種加密方式：

1. 無加密
   
2. 單密鑰加密
3. 多密鑰加密
   

多密鑰模式的意思是，你可以用密鑰 A 給設(shè)備加密，然后再用額外的密鑰 B 給部分?jǐn)?shù)據(jù)加密，即便哪天你的電腦硬件不幸落入歹人之手，對(duì)方也只是開了鎖 A，只要沒有密鑰 B，這部分?jǐn)?shù)據(jù)就永遠(yuǎn)是安全的。這項(xiàng)技術(shù)也解決了一個(gè)長期以來的問題，以往我們更換設(shè)備的時(shí)候都被囑咐要反復(fù)往磁盤里存儲(chǔ)幾遍無關(guān)數(shù)據(jù)，擔(dān)心個(gè)人隱私被不法之徒恢復(fù)，而以后只要把密鑰刪除，就不用反復(fù)寫數(shù)據(jù)了。

Crash Protection（崩潰保護(hù)），數(shù)據(jù)讀取低風(fēng)險(xiǎn)

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(jī)制，編輯文件時(shí)原有數(shù)據(jù)并不會(huì)被當(dāng)即修改，修改會(huì)在一個(gè)新的位置完成，只有確定新的數(shù)據(jù)已經(jīng)編輯完成，舊的數(shù)據(jù)才會(huì)被刪除。

同樣，當(dāng)現(xiàn)有設(shè)備升級(jí)到 APFS 的過程中，會(huì)先在磁盤的空余區(qū)間先完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，然后再覆蓋舊有數(shù)據(jù)。即便系統(tǒng)升級(jí)過程中軟件崩潰或者意外的跌落事故等，也可以最大程度確保數(shù)據(jù)的安全。

蘋果為什么要更新 APFS？

在 APFS 之前。蘋果的文件管理系統(tǒng)歷經(jīng)三代變化，最早期型號(hào)的 Mac 使用了名為 MFS（Macintosh File System）的文件系統(tǒng)，但沒過多久，蘋果發(fā)現(xiàn) Mac 用戶生成的文件數(shù)量和復(fù)雜程度都在與日俱增，于是在 1985 年推出了 HFS 文件系統(tǒng)，這也成為今后幾十年 Mac 文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。1998年，蘋果在 HFS 的基礎(chǔ)上，升級(jí)出了 HFS+（又稱 OS X Extended）文件系統(tǒng)。HFS+ 仍然是迄今為止 Mac 的文件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，同樣也是 iPod 及 iOS 設(shè)備的文件系統(tǒng)基礎(chǔ)。

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，一項(xiàng)使用 30 年的技術(shù)絕對(duì)不是而立之年，而是垂垂老矣，30 年的時(shí)間，蘋果已經(jīng)從一家計(jì)算機(jī)生產(chǎn)商變成了一個(gè)蓬勃生長的生態(tài)，APFS 的出現(xiàn)，也是為了為整個(gè)生態(tài)做好依托。

支持最新軟硬件技術(shù)

在 WWDC 2016 發(fā)布 APFS 時(shí)，蘋果直言 HFS+ 和它的前任 HFS 當(dāng)時(shí)完全是針對(duì)軟盤和機(jī)械硬盤設(shè)計(jì)，考慮的還是 KB 和 MB 級(jí)的文件規(guī)模。而今天，早已是屬于 SSD 和 TB 乃至 PB 級(jí)數(shù)據(jù)的時(shí)代了，存儲(chǔ)硬件領(lǐng)域的創(chuàng)新呼喚新的文件系統(tǒng)的到來。而 HFS+ 當(dāng)年為了照顧其余硬件的設(shè)計(jì)，譬如元數(shù)據(jù)有全局鎖，同一時(shí)間只有一個(gè)進(jìn)程可以訪問更新文件系統(tǒng)等為當(dāng)年低頻 CPU 做的優(yōu)化，反而成了當(dāng)下多核高性能處理器的累贅。

同時(shí)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展讓設(shè)備的使用場(chǎng)景和形態(tài)發(fā)生了巨大變化，移動(dòng)使用中常見的意外 Bug、斷電等都對(duì)數(shù)據(jù)的安全性提出了新要求，層出不窮的網(wǎng)絡(luò)安全事件也對(duì)數(shù)據(jù)加密提升了標(biāo)準(zhǔn)。

協(xié)調(diào)統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)

對(duì)蘋果而言，APFS 還擔(dān)負(fù)著統(tǒng)一生態(tài)的責(zé)任。在 iOS 10.3 之前，盡管 iOS 設(shè)備同樣使用 HFS+ 文件系統(tǒng)，但在不同的設(shè)備的執(zhí)行方式和功能都有區(qū)別，Mac 產(chǎn)品和 iOS 產(chǎn)品線之間在代碼上不盡相同，這種混亂的狀態(tài)也給開發(fā)者制造了麻煩。

同樣在 WWDC 上，蘋果用了「結(jié)束混亂」的字眼，APFS 將在從 Apple Watch 到 Mac Pro 之間所有不同體積和用途的產(chǎn)品上保持一致，代碼將完全統(tǒng)一，從蘋果維護(hù)更新和開發(fā)者調(diào)用 API 的角度都更為方便，也可以保證新技術(shù)能被不同設(shè)備一致享用。

無論如何，蘋果使用 APFS 已成定局。蘋果官方表示 APFS 對(duì) HFS+ 的兼容性非常好，用戶不會(huì)遭遇到程序不能使用等問題，唯一需要注意的是 APFS 分區(qū)將不能被之前版本的 Mac OS 支持，所以如果你把移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)格式化為 APFS 格式的話，在朋友的舊版系統(tǒng)中可能會(huì)無法讀取。一個(gè)屬于 APFS 的新時(shí)代即將到來，是時(shí)候向它張開雙臂擁抱未來了。