Linux计算磁盘空间的正确姿势：df与du命令差异解析

在Linux系统中，磁盘空间的管理是一项至关重要的任务。为了有效地监控和管理磁盘空间，系统管理员和普通用户需要掌握一系列工具，其中df和du命令是最为常用和基础的。这两个命令虽然都能用于计算磁盘空间，但它们在功能、使用方式和计算方式上存在显著差异。本文工具网将详细解析df与du命令的差异，帮助读者在Linux系统中正确地计算磁盘空间。

一、df命令详解

1. 基本功能与用途

df（disk free）命令主要用于显示文件系统的磁盘空间使用情况。它可以列出所有当前已挂载文件系统的磁盘空间信息，包括总容量、已用空间、可用空间、已用百分比以及挂载点等。这对于快速了解系统整体的磁盘使用情况非常有帮助，特别是在确定哪些文件系统或分区接近存储容量上限时。

2. 常用选项

-h：以人类可读的格式显示磁盘空间，如KB、MB、GB等。这是最常用的选项之一，因为它可以让输出更加直观易于理解。

-T：显示文件系统的类型，这对于了解系统中不同类型的文件系统很有帮助。

-i：显示inode信息而非块使用情况。inode是文件系统中的一种数据结构，用于存储文件的元数据。显示inode使用情况对于评估文件数量限制或诊断inode耗尽问题非常重要。

-t ：仅显示指定类型的文件系统。当只需要关注某一种文件系统的状态时，这个选项非常有用。

-x ：排除指定类型的文件系统。如果想要忽略某些不关心的文件系统，比如虚拟内存文件系统tmpfs，可以使用此选项。

-a：包括所有文件系统，即使它们的使用情况为零。默认情况下，df不会列出那些没有实际占用任何物理存储空间的文件系统，如proc或sysfs。

3. 输出解释

执行df -h命令后，可能会得到如下输出：

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
udev            3.9G     0  3.9G   0% /dev
tmpfs           788M  2.3M  786M   1% /run
/dev/sda1        50G   20G   28G  42% /
tmpfs           3.9G  128K  3.9G   1% /dev/shm
tmpfs           5.0M  4.0K  5.0M   1% /run/lock
tmpfs           788M     0  788M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sdb1       100G   10G   85G  11% /mnt/data

其中，Filesystem列显示文件系统名或设备名；Size列显示文件系统的总大小；Used列显示已使用的空间；Avail列显示可用空间；Use%列显示已用空间占总空间的比例；Mounted on列显示文件系统挂载点。

二、du命令详解

1. 基本功能与用途

du（disk usage）命令用于显示文件和目录所占用的磁盘空间。它可以递归地计算目录及其子目录下的文件大小，也可以显示单个文件的大小。这对于找出占用大量磁盘空间的文件和目录非常有用，可以帮助用户清理不必要的文件以释放空间。

2. 常用选项

-h：以人类可读的方式显示磁盘使用量，如KB、MB、GB等。这是提高可读性的常用选项。

-s：只显示总的磁盘使用量，不显示详细的目录和文件的磁盘使用量。这对于快速获取某个目录或文件的总大小非常有用。

-c：显示磁盘使用总量，并附加显示每个目录或文件的磁盘使用量。这有助于了解每个部分对总大小的贡献。

-a：显示所有目录和文件的磁盘使用量，包括隐藏文件和目录。这有助于全面了解某个目录下的所有文件和子目录的大小。

--exclude=pattern：排除与指定的模式匹配的文件或目录。这有助于在统计时忽略某些不关心的文件或目录。

--max-depth=n：限制显示的目录层级深度。这有助于在统计时只关注特定层级的目录和文件。

3. 使用示例

查看当前目录及其子目录大小：du -h。这会递归地列出当前目录下所有文件和子目录的大小。

查看指定目录的总大小：du -sh /var/log。这会显示/var/log目录的总大小。

查看指定深度的目录大小：du -h --max-depth=2 /home/user。这会显示/home/user目录及其两级子目录的大小。

显示所有文件和目录大小：du -ah /home/user。这会递归地列出/home/user目录下所有文件和子目录的大小。

排除指定文件类型：du -ah --exclude="*.log" /var/log。这会递归地列出/var/log目录下所有文件和子目录的大小，但会排除所有以.log结尾的文件。

三、df与du命令的差异解析

1. 计算方式

df命令是从文件系统层面统计磁盘使用情况。它不仅统计文件数据所占用的空间，还包括目录结构、元数据（如inode、目录条目、权限信息等）所占用的空间。因此，df命令显示的空间使用情况通常会比du命令显示的要大一些，因为它包括了更多的系统开销。

du命令是从文件层面统计磁盘使用情况。它主要统计文件的大小，而不包括所有元数据。因此，du命令显示的空间使用情况通常会比df命令显示的要小一些。但是，通过添加某些选项（如-a），du命令也可以统计目录和文件的所有元数据。

2. 显示内容

df命令显示的是整个文件系统的磁盘使用情况，包括总容量、已用空间、可用空间、已用百分比以及挂载点等。它主要用于了解系统整体的磁盘使用情况。

du命令显示的是指定文件和目录的磁盘使用情况。它可以递归地显示目录下所有子目录和文件的大小，也可以显示单个文件的大小。它主要用于找出占用大量磁盘空间的文件和目录。

3. 使用场景

当需要快速了解系统整体的磁盘使用情况时，应使用df命令。例如，在检查系统是否有磁盘空间不足的风险时，可以通过df -h命令查看所有文件系统的使用情况，并过滤出使用率超过一定阈值的文件系统。

当需要找出占用大量磁盘空间的文件和目录时，应使用du命令。例如，在发现某个文件系统空间不足时，可以通过du -sh /*命令递归统计所有目录的大小，并将输出结果排序以找出占用空间最大的目录。

4. 实时性与精确性

df命令通过文件系统来快速获取空间大小的信息，因此它的执行速度通常比du命令要快。但是，由于df命令是基于文件系统的统计信息，因此它可能无法立即反映出文件删除等操作对磁盘空间的影响。

du命令是实时检索文件和目录的大小信息，因此它的执行速度可能相对较慢（特别是在大型文件系统中）。但是，由于du命令是逐个文件和目录进行统计的，因此它可以更精确地反映出磁盘空间的使用情况。

四、结语

df和du命令是Linux系统中非常重要的磁盘管理工具。通过灵活运用这两个命令，用户可以方便地查看磁盘使用情况、找出占用空间大的文件或目录、及时发现潜在的磁盘空间不足问题，从而更好地管理系统资源。在实际使用中，用户应根据具体需求选择合适的命令和选项来获取所需的信息。同时，也需要注意这两个命令在计算方式和显示内容上的差异，以避免产生误解和混淆。