基本介紹
- 中文名：稀疏文檔
- 外文名：sparse file
- 別名：稀疏檔案
簡介,優勢,缺點,NTFS,參見,
簡介
稀疏檔案（英語：sparse file）是一種計算機檔案，它能嘗試在檔案內容大多為空時更有效率地使用檔案系統的空間。它的原理是以簡短的信息（元數據）表示空數據塊，而不是在在磁碟上占用實際空間來存儲空數據塊。只有真實（非空）的數據塊會按原樣寫入磁碟。
在讀取稀疏檔案時，檔案系統會按元數據在運行時將這些透明轉換為“真實”的數據塊，即填充為零。應用程式不會察覺這個轉換。
大多數現代的檔案系統支持稀疏檔案，包括大多數Unix變種和NTFS。蘋果的HFS+不提供稀疏檔案支持，但在OS X中，虛擬檔案系統層支持在任何受支持檔案系統中存儲稀疏檔案，包括HFS+。2016年6月在WWDC宣布的蘋果檔案系統（APFS）支持稀疏檔案。稀疏檔案常被用在磁碟映像、資料庫快照、日誌檔案和科學套用中。
優勢
稀疏檔案的優勢是，它分配的存儲空間只在需要時使用：這樣節省了磁碟空間，並且可以創建很大的檔案，即使檔案系統中的可用空間不足。這也減少了首次寫入的時間，因為系統不會分配“跳過”的空間。如果初始分配需要寫入全零到空間，這也使得系統不必寫入兩次。
缺點
稀疏檔案的缺點包括：稀疏檔案可能碎片化；檔案系統的空餘空間報告可能產生誤導；包含稀疏檔案的檔案系統被填滿可能產生意外效果，例如只是重寫現有檔案的內容時遭遇磁碟已滿或超出配額錯誤——開發者未預料到檔案可能被稀疏；使用非顯式支持的電腦程式複製稀疏檔案可能會複製整個內容，即未壓縮的檔案大小，包括未實際在磁碟上分配的零空間——也就是使稀疏檔案失去稀疏屬性。稀疏檔案也不是被所有備份軟體和套用支持。不過，VFS的實現迴避了先前兩個缺點。在Windows上載入稀疏的執行檔（exe或dll）可能需要更多時間，因為檔案不被映射到記憶體和快取。
NTFS
Windows的NTFS
如果一個檔案的大部分數據是0，則這個檔案被稱包含了稀疏數據集。 檔案壓縮可以有效率地表示稀疏檔案，但壓縮與解壓會帶來時間代價。 NTFS檔案系統支持稀疏檔案表示，並對檔案的讀寫操作透明。
為確定檔案系統是否支持稀疏檔案，調用GetVolumeInformation函式，使用lpFileSystemFlags參數，檢查返回結果對應於FILE_SUPPORTS_SPARSE_FILES比特標誌。 DWORD dwFileSystemFlags = 0; BOOL bOk = GetVolumeInformation("C:\\", NULL, 0, NULL, NULL, &dwFileSystemFlags, NULL, 0); bOk = dwFileSystemFlags&FILE_SUPPORTS_SPARSE_FILES; 判斷一個檔案是否是稀疏檔案：GetFileInformationByHandle
大部分檔案，在改變它的EndOfFile的時候，中間的空白會被作業系統填0，也就是說，如果用SetFilePointer和SetEndOfFile來產生一個很大的檔案，那么這個檔案它占用的是真正的磁碟空間，即使裡面全是0，系統默認的也會在DeviceIoControl中的ControlCode里用FSCTL_SET_ZERO_DATA標記，這個標記使得那些檔案空洞被0所填充。為了節省磁碟空間，必須把一個檔案聲明為稀疏檔案，以便讓系統把那些無用的0位元組壓縮，並釋放相應的磁碟空間，這需要用DeviceIoControl將標記改為FSCTL_SET_SPARSE。
參見
- 檔案系統的對比
