HFS+ 檔案系統：你應該知道的 7 件事

最後更新： 29的junio的2025
作者： 泰克諾數碼
  • 自 1998 年以來，HFS+ 一直是 Apple 的主要檔案系統，可提高資料管理和相容性。
  • 它提供日誌記錄和自動壓縮等功能，優化空間使用。
  • 其高效的結構將資料組織成磁碟區、區塊和目錄，以便快速存取。
  • 儘管 APFS 已經取代了 HFS+，但它仍然與舊系統相關且具有相容性。
hfs+ 檔案系統

1. HFS+ 檔案系統：基礎與起源

HFS+檔案系統並非憑空出現，它有著引人入勝的歷史，可以追溯到蘋果公司的早期。讓我們一起來了解它的起源和主要特徵。

HFS+的誕生及其由HFS演變而來

早在 1998 年，當個人電腦的儲存容量呈指數級增長時，Apple 就意識到它需要比原始 HFS（分層檔案系統）更強大的東西。這就是 HFS+（也稱為 Mac OS Extended）誕生的。

HFS+檔案系統的主要特點

HFS+ 帶來了許多重大改進，徹底改變了 Mac 管理資料的方式。以下是其最顯著的一些特點：

  1. 改善空間分配：HFS+ 使用更有效率的區塊分配系統，這意味著它可以更好地利用磁碟空間，尤其是對於小型檔案。
  2. 支援長檔名：還記得檔案名稱僅限於幾個字元嗎？使用 HFS+，您可以使用最多 255 個 UTF-16 字元長的名稱，從而實現更具描述性和靈活性的組織。
  3. 日誌：此功能在 Mac OS X 10.2.2 中引入，有助於防止在發生斷電或系統崩潰時檔案系統損壞。這就像記日記一樣，在進行所有更改之前將其記錄下來，以防出現問題。
  4. 透明壓縮：HFS+ 可以自動壓縮檔案以節省空間，無需使用者採取任何操作。這就像有一個隱形的管家，可以幫您折疊衣服，以便您的衣櫃裡可以放更多衣服。
  5. 目錄的硬連結：這個功能雖然聽起來很技術性，但對於某些 系統操作，就像時間機器一樣。

這些功能使得 HFS+ 成為近二十年來 Mac OS、iOS 和其他 Apple 裝置上的預設檔案系統。在快速變化的科技世界中，它的長壽難道不令人印象深刻嗎？

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2. HFS+ 的結構與操作

現在我們了解了基礎知識，讓我們深入了解 HFS+ 的內部結構以及它的實際運作原理。準備好踏上 Mac 核心之旅。

在 HFS+ 檔案系統中組織數據

HFS+ 以非常特殊且有效的方式組織硬碟上的資料。想像一下，您的硬碟是一個巨大的圖書館，而 HFS+ 則是個沉迷於秩序的圖書館員。工作原理如下：

  1. 量：這是最高層級的組織。可以將其視為整個圖書館。
  2. 作業區塊：它們是基本的儲存單元，就像圖書館裡的書架一樣。 HFS+ 可以處理小至 512 位元組的區塊，從而非常有效地利用空間。
  3. 檔案目錄：就像圖書館的索引一樣。包含有關磁碟區上所有文件和資料夾的資訊。
  4. 擴充檔案：這將追蹤每個檔案的資料儲存在磁碟上的位置。這就像圖書館員使用的系統，可以準確地知道每本書在哪個書架上。
  5. 屬性檔案：儲存有關文件的其他元數據，例如您可以在 Finder 中分配的顏色標籤。

這種結構使得HFS+能夠有效地處理大量資料並執行快速的搜尋和檢索操作。

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在 HFS+ 中管理檔案和目錄

HFS+ 處理檔案和目錄的方式令人著迷。以下是一些要點：

  • 文件命名：HFS+ 使用 Unicode 作為檔案名，允許使用多種字符，包括表情符號。 🎉
  • 案例保存：HFS+ 保留檔案名稱的大小寫，但預設不區分大小寫。這意味著“document.txt”和“Document.txt”被視為同一個檔案。
  • 碎片化：HFS+ 嘗試盡量減少檔案碎片，但隨著時間的推移，這種情況可能會發生。幸運的是，macOS 包含可以在必要時對磁碟進行碎片整理的工具。
  • 元數據：HFS+ 為每個檔案儲存了大量的元數據，包括建立和修改日期、權限和自訂屬性。

一個看似簡單的系統能夠處理幕後如此複雜的問題，這難道不令人著迷嗎？

3. HFS+檔案系統的優缺點

與任何技術一樣，HFS+ 有其優點和缺點。讓我們來探究一下，以了解它為何如此受人喜愛，以及為何它最終被取代。

使用 HFS+ 的主要優勢

  1. 空間利用效率：HFS+ 在管理磁碟空間方面非常高效，尤其是對於小型檔案。這意味著您可以更好地利用儲存空間。
  2. 穩定的表現：對於大多數日常操作而言，HFS+ 提供的效能超出了可接受的範圍。它就像一輛可靠的汽車，總是能帶你去你想去的地方。
  3. 兼容性多年來，HFS+ 一直是 Apple 生態系統的標準，確保與所有 macOS 應用程式和工具的出色相容性。
  4. 日誌：此功能提供了額外的保護層，防止資料損壞。這就像為你的文件投保一樣。
  5. 透明壓縮：自動壓縮檔案的功能可以節省大量磁碟空間，而無需使用者付出任何努力。

HFS+ 限制和常見問題

  1. 缺少校驗和：HFS+ 不包含用於驗證資料完整性的校驗和，這可能導致無聲檔案損壞。這就像圖書館員無法分辨是否有人從書上撕掉了頁面一樣。
  2. SSD 的效能限制：雖然 HFS+ 在傳統硬碟上運作良好，但它並未經過最佳化，無法充分利用固態硬碟 (SSD) 的效能。
  3. 缺乏原生加密：HFS+ 不提供檔案系統級加密。雖然 macOS 提供了 FileVault 用於加密，但它並不是 HFS+ 的內建功能。
  4. 大文件的問題：儘管 HFS+ 可以處理大量文件，但它在處理極大的單一文件時可能會遇到問題。
  5. 碎片化：隨著時間的推移，HFS+ 磁碟區可能會變得碎片化，如果不進行維護，可能會影響效能。

這些限制最終導致 Apple 開發了 APFS 作為 HFS+ 的後繼者。但不用擔心，如果您仍在使用 HFS+，對於大多數用戶來說，它仍然是一個非常強大的檔案系統。

4. HFS+ 與其他檔案系統

在檔案系統領域，HFS+ 並不是唯一的。讓我們將它與一些競爭對手和繼任者進行比較，以便更好地了解它在生態系統中的地位。

與 NTFS 和 ext4 的比較

微軟的 NTFS（新技術檔案系統）和 Linux 的 ext4（第四擴充檔案系統）是桌面作業系統領域中 HFS+ 的兩個主要競爭對手。以下是一個快速比較：

  1. 最大卷大小:
    • HFS+：8EB
    • NTFS：16 EB
    • ext4：1EB

    您不覺得 HFS+ 在這方面仍然具有競爭力嗎？

  2. 最大檔案大小:
    • HFS+：8EB
    • NTFS：16 EB
    • ext4：16 TB

    HFS+ 在這裡也佔有一席之地，儘管在實踐中，你不太可能遇到這麼大的文件。

  3. 日誌:所有這些檔案系統都支援日誌記錄，這對於資料完整性至關重要。
  4. 壓縮方式:
    • HFS+：是的，透明
    • NTFS：是，但必須手動啟用
    • ext4：不是原生的

    從易用性方面來說，建議使用 HFS+。

  5. 加密:
    • HFS+：非原生（使用 FileVault）
    • NTFS：是的，使用 BitLocker
    • ext4：是的，有擴展

    在這裡 HFS+ 稍微落後了，這也是 APFS 開發的原因之一。

    6. HFS+ 與其後繼者 APFS

    APFS（Apple File System）由 Apple 於 2017 年推出，作為 HFS+ 的後繼者。讓我們看看一些主要的區別：

    1. SSD 優化：APFS 從一開始就被設計為與固態硬碟完美配合，這是 HFS+ 所做不到的。
    2. 快照：APFS 引入了快照的概念，可以實現更快、更有效率的備份。
    3. 高效能克隆：APFS 可以複製檔案和目錄，而無需佔用額外空間，直到進行變更為止。
    4. 本機加密：與 HFS+ 不同，APFS 在檔案​​系統層級提供本機加密。
    5. 更好地管理自由空間：APFS 在分配和釋放磁碟空間方面更有效率。

    儘管 APFS 在某些方面優於 HFS+，但 HFS+ 仍然是可靠的檔案系統。向 APFS 的轉變更多的是一次進化而不是一場革命，它利用了 HFS+ 的優勢並改進了其弱點。

    5. 使用 HFS+ 的工具和實用程序

    儘管 HFS+ 通常非常強大，但有時我們需要工具來管理或排除故障。讓我們探索一些最有用的。

    HFS+ 管理必備軟體

    1. 磁盤工具：這個內建於 macOS 的工具是您的第一道防線。您可以檢查和修復 HFS+ 磁碟區、建立新分割區等等。它就像是您的檔案系統的急救箱。
    2. 檔案系統檢查點：對於更具冒險精神的人來說，這是一個可以對 HFS+ 磁碟區執行更深入的檢查和修復的終端命令。這就像為您的硬碟配備了聽診器。
    3. DiskWarrior：此第三方工具因其重建損壞的 HFS+ 目錄的能力而聞名。它就像是您的檔案系統的專門外科醫生。
    4. TechTool專業版：另一個提供完整診斷和修復套件的第三方工具，包括 HFS+ 磁碟區優化。
    5. 碳複製克隆：雖然它不是特定於 HFS+，但它非常適合對 HFS+ 磁碟區進行完整備份。這就像為您的數據提供行動服務一樣。

      6. HFS+ 系統上的資料恢復

      有時會發生不可想像的事情，我們需要從損壞的 HFS+ 磁碟區中復原資料。以下是一些工具和提示：

      1. 時間機器：雖然 Time Machine 本身並不是一個恢復工具，但在恢復 HFS+ 系統上遺失的檔案時，它是您的最佳選擇。這就像為你的數據配備了一台時間機器。
      2. 圓盤開溝器：這個強大的資料復原工具可以掃描 HFS+ 磁碟區並恢復已刪除或遺失的檔案。它就像是一位私家偵探，負責搜尋您遺失的文件。
      3. PhotoRec：一種開源工具，可以從 HFS+ 磁碟區還原文件，即使文件系統已損壞。它就像一位數位考古學家，挖掘您寶貴的數據。
      4. TestDisk：另一個可以幫助恢復遺失的分割區並使無法啟動的磁碟再次可啟動的開源工具。它就像是你的硬碟的除顫器。

      請記住，最好的恢復策略是預防。定期備份，並透過定期檢查來確保檔案系統健康。

      6. HFS+ 的未來及其在 Apple 生態系中的地位

      儘管 APFS 已經取代 HFS+ 成為新 Apple 裝置上的預設檔案系統，但 HFS+ 仍然具有重要意義。讓我們探索一下您當前的狀況和未來。

      HFS+ 已經過時了嗎？

      不完全是。儘管 Apple 已在其新設備和作業系統中轉向 APFS，但 HFS+ 仍然受支援並在許多場景中使用：

      1. 舊系統：許多舊款 Mac 仍在運行 HFS+，並且還會運行多年。
      2. 兼容性：出於相容性原因，某些軟體和系統可能需要 HFS+。
      3. 時間機器直到 macOS Big Sur 之前，Time Machine 仍然使用 HFS+ 作為外部備份磁碟機。

      向 APFS 的過渡

      Apple 於 10.3 年透過 iOS 2017 開始向 APFS 過渡，並於當年稍後將其設為 macOS High Sierra 的 Mac 的預設檔案系統。對於大多數用戶來說，過渡相當順利，證明了 HFS+ 和 APFS 的穩健性。

      您應該繼續使用 HFS+ 嗎？

      如果您的 Mac 最初配備 HFS+，您可能可以繼續使用它而不會出現任何問題。但是，如果可以選擇的話，遷移到 APFS 有幾個好處：

      1. 效能更佳，尤其是在 SSD 上
      2. 增強的安全功能
      3. 快照和高效文件克隆
      4. 為 Apple 未來的發展做更好的準備

      也就是說，如果您的系統可以很好地運行 HFS+，並且您不需要 APFS 的特定功能，則沒有必要緊急切換。

      7. HFS+ 檔案系統：最後回顧

      HFS+ 檔案系統多年來一直是 Apple 生態系統的中流砥柱。其強大而高效的設計使數百萬 Mac 用戶能夠在二十多年的時間裡可靠地管理他們的數據。

      儘管 APFS 代表了蘋果檔案系統的未來，但 HFS+ 仍然具有現實意義並被廣泛使用。 APFS 繼承了 HFS+ 的許多原則和優勢，並在此基礎上發展了 HFS+ 的遺產。

      對於 Mac 用戶來說，了解 HFS+ 不僅是一堂技術史課，還能讓他們了解 Apple 如何演變其資料儲存方法。無論您是在舊款 Mac 上使用 HFS+ 還是已轉換到 APFS，您都會欣賞這些系統所融入的工程設計和理念，它們可以安靜地工作以確保您的資料安全且可存取。

      最終，HFS+ 檔案系統證明了 Apple 創造持久高效技術的能力。雖然它可能不再是焦點，但它的影響力仍然體現在我們每天與 Apple 裝置互動的方式中。

      您是否覺得這次穿越 HFS+ 世界的旅程很有趣？也許它會讓你更珍惜你使用了多年的硬碟？與其他科技愛好者和 Mac 用戶分享這篇文章。