什么是APFS文件系统 | 什么是APFS磁盘格式

与HFS+相比，APFS有何优势
Windows电脑支持APFS文件系统吗
如何在Mac上将硬盘格式化成APFS文件系统

APFS（Apple File System）是苹果公司于2016年推出的新一代文件系统（文件系统也叫磁盘格式），主要用于替代HFS+（Mac OS扩展）。它具备诸多先进特性：采用64位架构，支持更大的文件和卷尺寸；引入了写时复制（Copy-on-Write）机制，能有效保护数据完整性，减少数据丢失风险；支持快照功能，可快速创建文件系统的只读副本，便于备份与恢复；具备空间共享能力，多个APFS卷可共享同一存储池的空间，动态分配容量；还优化了元数据性能，提升文件操作速度，同时支持原生加密、目录硬链接等功能，广泛应用于macOS、iOS、iPadOS、watchOS和tvOS等苹果操作系统。

APFS文件系统

与HFS+相比，APFS有何优势

在macOS 10.12以及更早的操作系统，Mac采取的是HFS+（Mac OS扩展）文件系统。但从macOS 10.13开始，Mac和诸多iPhone/iPad等设备开始采用APFS文件系统。与HFS+相比，APFS文件系统具有诸多优势：

强加密与数据安全
APFS内置多层加密体系，支持单文件粒度的密钥管理。每个文件创建时自动生成独立256位AES-XTS密钥，甚至同一文件的不同数据块可使用不同密钥加密。系统提供“无加密”“统一加密”（全盘加密）和“多密钥加密”（分类加密）三种模式，满足从个人用户到企业级的安全需求。例如，敏感文档与普通缓存文件可设置差异化保护等级，确保数据免受未经授权的访问。
空间共享与动态分配
APFS采用“容器-卷”的层级结构，允许在单一物理存储设备上创建多个逻辑卷，共享存储池。当单个APFS容器具有多个宗卷时，容器的可用空间会共享，并按需分配到任意单独的宗卷。每个宗卷仅使用整体容器的一部分，可用空间为容器的总大小减去所有宗卷占用的空间之和。这种设计使空间分配更灵活，避免传统分区导致的容量浪费。
写时复制与快照功能
APFS使用写时复制（Copy-on-Write）技术，修改数据时生成新副本而非覆盖原数据，减少意外损坏风险。快照功能可瞬间保存文件系统状态，支持高效备份与恢复。例如，时间机器备份依赖快照实现版本回溯，开发者可通过克隆快速创建测试环境，照片库等大文件编辑因写时复制避免版本丢失。
针对SSD的优化策略
APFS通过空间共享减少冗余数据搬运，延长SSD寿命；延迟分配技术暂缓磁盘空间分配，降低碎片化概率。克隆功能实现文件瞬间复制（如大型视频项目副本仅占用元数据空间），节省存储与时间。测试数据显示，APFS在文件复制、目录操作等场景比HFS+快至2倍。
多平台兼容与跨设备同步
APFS适用于macOS、iOS、tvOS和watchOS等多平台设备，为跨设备数据同步提供底层支持。企业用户可受益于多密钥加密，对财务数据与公共资料实施分权限保护。例如，通过加密磁盘映像，用户可安全地交换文稿、文件和文件夹，或将加密磁盘映像保存到可移动介质上，以邮件附件的形式发送或存储在远程服务器上。
改进的文件系统基础与原子操作
APFS拥有先进的数据完整性功能，数据受到保护，免受停电和系统崩溃的影响。崩溃防护机制使用“全新元数据记录、指向新记录、释放旧记录”的逻辑，而非覆盖现有记录，从而避免更新期间崩溃导致的记录损坏。原子级安全存储元确保操作要么完全成功，要么完全失败，不会留下中间状态。