1s 創建100G文件，最快的方法是？
在我們日常工作中，為了驗證開發的功能，比如：文件上傳功能或者演算法的處理效率等，經常需要一些大文件進行測試，有時在四處找了一頓之後，發現竟然沒有一個合適的，雖然 Linux 中也有一些命令比如：vim、touch 等可以創建文件，但是如果需要一個 100G 或者 1T 的大文件，這些命令就顯得力不從心，此時就需要能快速創建大文件命令，接下來將介紹這些命令的常見用法、命令之間的差異、以及使用時如何選擇
dd
dd 命令的語法如下
dd if=[source] of=[destination] bs=[block-size] count=[counter]
從 source 讀取並拷貝內容到 destination， source 和 destination 都是文件，前者是讀取的文件，後者是寫入的文件
bs 表示塊的大小，單位是位元組，後綴中帶了字母 B的換算單位都是 1000, 比如: 1KB = 1000 Bytes 、 1MB = 1000 * 1000 Bytes、 1GB = 1000 * 1000 * 1000 Bytes
後綴省略了字母 B的換算單位是 1024, 比如： 1K = 1024 Bytes 、 1M = 1024 * 1024 Bytes、 1G = 1024 * 1024 * 1024 Bytes
count 表示塊的數量，表示 dd 命令需要執行多少次讀取並寫入的操作
bs 乘以 count 其實就表示目標文件的大小，也即需要創建的文件的大小，比如：下面的命令可以創建一個 10G 大小的文件
[root@localhost dd_cmd]# dd if=/dev/zero of=testfile bs=1G count=10
記錄了10+0 的讀入
記錄了10+0 的寫出
10737418240位元組(11 GB)已複製，8.61643 秒，1.2 GB/秒
[root@localhost dd_cmd]# du -h testfile
10G testfile
[root@localhost dd_cmd]#
上面的命令表示從 /dev/zero文件每次讀取 1G大小的數據並寫入當前目錄中的 testfile 文件， bs=1G count=10 表示塊大小是1G，總共有10個塊， 所以目標文件最終的大小是: 1G * 10 = 10G
/dev/zero 是一個特殊的字元設備文件，當讀取它的時候，它會返回空數據，這裡表示從 /dev/zero讀取空的數據寫入 testfile 中
命令 du -h testfile 的結果也說明了 testfile 大小是 10G
從結果可以得知，用 dd 命令創建一個 10G 大小的文件花費了約 8.6 秒
yes
前面的 dd 命令創建的是空字元的文件，如果想文件中包含自定義的字元，可以使用 yes 命令，它的作用是循環輸出一行指定的字元串，直到進程結束，為了控制文件的大小並打破循環，我們藉助 head 命令來實現，使用 yes 命令創建包含指定內容文件的語法如下
yes [string] | head -c [size of file] > [name of file]
string 是寫入文件每一行的字元串
head -c [size of file] 是接收指定大小的字元串，單位是位元組，後面也可以接 K、KB、M、MB、G、GB等單位
下面的實例是往 yesfile 文件寫入，每行的內容是: this is a test content , 一直到文件大小達到 10G
[root@localhost dd_cmd]# time yes "this is a test content" | head -c 10G > yesfile
real 0m11.266s
user 0m8.898s
sys 0m13.217s
[root@localhost dd_cmd]# du -h yesfile
10G yesfile
從結果可以看出，yes 命令創建一個 10G 的文件花費了 13.2 秒，比 dd 命令慢
fallocate
fallocate 命令使用下面的語法 創建大文件
fallocate -l [size of file] [name of file]
-l 選項表示文件大小，單位是位元組，後面可以接 K、KB、M、MB、G、GB等單位
下面的命令是創建一個 10G 大小的文件
[root@localhost dd_cmd]# time fallocate -l 10G allocatefile
real 0m0.002s
user 0m0.000s
sys 0m0.003s
[root@localhost dd_cmd]# du -h allocatefile
10G allocatefile
上述的 time 命令只是為了統計創建文件的時間，從結果可以看出:fallocate命令創建一個 10G 大小的文件竟然只花費了 0.003 秒
命令 du -h allocatefile 是查看創建的文件大小，從結果可知，allocatefile 文件大小確實是 10G
truncate
truncate 命令是縮小或者擴展文件至指定大小，它的語法如下：
truncate -s [file-size] [name of the file]
-s 選項表示文件大小，單位是位元組，跟 fallocate 命令一樣，後面可以接 K、KB、M、MB、G、GB等單位
下面是使用 truncate 命令創建一個 10G的文件的示例
[root@localhost dd_cmd]# time truncate -s 10G truncatefile
real 0m0.002s
user 0m0.000s
sys 0m0.002s
[root@localhost dd_cmd]# du -h truncatefile
0 truncatefile
從結果可以得到，truncate 命令 創建一個 10G的文件也只花費了 0.002 秒，和 fallocate 差不多
但是, du -h truncatefile 命令的結果表明 truncatefile 大小為 0
原因是 truncate 命令 創建的是一個稀疏文件而不是實際的文件 ，稀疏文件不會佔用磁碟空間
注意：fallocate 命令只支援 btrfs、ext4、 ocfs2、xfs 這幾種文件系統，而 truncate 命令支援所有的現代文件系統
創建速度的差異
從上面的幾個實例可以看出，同樣是創建一個 10G的文件， fallocate 和 truncate 命令只需要不到 0.1 秒的時間，但是 dd 命令需要 8.6 秒的時間，yes 命令需要 13.2 秒，這中間相差了幾百倍，為什麼會有這麼大的差別呢？
fallocate 將空間分配給文件，但是不會往文件中寫入任何數據
truncate 創建的是稀疏文件，和 fallocate 一樣，它也不會往文件中寫入任何數據
dd 和 yes 都有寫文件操作，而這需要大量的 IO 時間，所以同樣創建 10G 的文件，它們比 fallocate 和 truncate 要慢很多
如何選擇
dd 、yes、fallocate、truncate 這幾個命令都可以創建大文件, 在日常的使用中，我們該如何選擇呢 ?
對速度沒有很高的要求的情況下，一般首選 dd ，如果希望創建的文件中寫入自定義的內容的話，使用 yes
如果想快速的創建大文件，比如 1 秒內創建一個 100G 的文件，選擇 fallocate 和 truncate ，如果還需要確保文件是實際佔用磁碟空間的話，就只剩下 fallocate 可選了
大部分情況下，fallocate 都能滿足要求，所以不想仔細分析的話，使用 fallocate 就行了
小結
本文介紹了Linux下創建大文件的幾種方法，並對所提供的方法進行了比較，最後提供了如何選擇使用哪種方法的一些建議，文中只對 dd 、yes、fallocate、truncate 命令做了簡要的說明，更多的介紹請參考 man 文檔
