APFS vs. HFS+：两种Mac文件系统如何选择

许多用户在Mac上格式化移动硬盘的时候会发现APFS和HFS+（也就是Mac OS扩展）都是可选磁盘格式。但不知道如何选择 - 比如如果要把移动硬盘作为时间机器备份盘该选择何种磁盘格式。这篇文章将详细对比APFS与HFS+，且给出选择文件系统建议 - 如果操作系统低于macOS 10.13 High Sierra建议选择HFS+（Mac OS扩展）；否则可选择APFS更为实用。

APFS文件系统与HFS+有何不同

APFS（Apple File System）和HFS+（Hierarchical File System Plus，也叫Mac OS扩展）是苹果公司为其设备开发的两种主要文件系统，APFS是HFS+的继任者，在多个关键方面进行了显著改进。

▼ 架构与基础设计

HFS+采用传统的磁盘块分配方式，基于文件分配表的变体，其结构相对简单但存在一定局限性。它使用32位块地址，这在处理大容量存储时会受到限制，尽管后来通过扩展支持了更大的卷大小，但本质上仍是为机械硬盘时代设计的架构。HFS+的元数据和用户数据存储在同一卷上，在系统崩溃或断电时，元数据损坏的风险较高，可能导致数据丢失或卷损坏。

APFS则是基于现代的日志型文件系统设计，采用了 Copy-on-Write（写时复制）机制。这意味着当对文件或元数据进行修改时，系统不会直接覆盖原数据，而是将修改内容写入新的块中，待操作完成后再更新指针指向新数据。这种机制极大地提高了数据完整性，减少了因系统故障导致的数据损坏风险。APFS支持64位寻址，理论上可支持的卷大小、文件大小和文件数量远超HFS+，能够满足当前及未来大容量存储设备的需求。

▼ 性能表现

在文件操作速度方面，APFS相比HFS+有明显提升。对于小文件的创建、删除和复制操作，APFS的表现尤为出色。由于采用了写时复制和更高效的元数据管理，APFS在处理大量小文件时的吞吐量显著高于HFS+。例如，在创建或删除大量小文件组成的文件夹时，APFS的操作时间远少于HFS+。

在读取和写入大文件时，APFS的性能提升相对HFS+可能不如小文件操作那么显著，但仍有一定优势。APFS支持稀疏文件，能够更高效地存储那些包含大量空数据的文件，节省存储空间的同时也提高了相关操作的效率。此外，APFS的元数据操作（如文件属性修改、目录结构调整等）速度更快，因为其元数据组织方式更高效，减少了磁盘寻道时间。

▼ 功能特性

HFS+支持一些基本的文件系统功能，如文件权限、扩展属性等，但功能相对有限。它不支持原生的快照功能，无法创建文件系统在某一时刻的状态快照，这对于数据备份和恢复不够友好。HFS+的加密功能是基于整个卷的，一旦加密，所有文件都处于加密状态，无法对单个文件或文件夹进行灵活的加密管理。

APFS引入了许多先进功能。快照功能允许用户创建文件系统的只读快照，这些快照可以快速创建且占用空间小，只有当原始数据发生变化时，快照才会保存变化的部分，这对于系统备份、测试和恢复非常有用。APFS支持原生的文件级加密，用户可以对单个文件、文件夹或整个卷进行加密，提供了更灵活的安全选项，包括可选的个案加密（FileVault）。此外，APFS还支持空间共享（Sparse Disk Images的改进版），多个APFS卷可以共享同一物理存储池的空间，根据需要动态分配，提高了存储利用率。它还具备克隆文件功能，创建文件的克隆体不会立即占用额外空间，只有当克隆体或原始文件被修改时，才会分配新的存储空间，这对于复制大文件非常高效。

▼ 兼容性

HFS+具有广泛的兼容性，几乎所有苹果设备（包括旧款Mac、iPhone、iPad等）以及一些第三方软件和硬件都支持HFS+。它可以被macOS的所有版本识别和使用，甚至在Windows系统上也可以通过第三方工具读取HFS+格式的驱动器（通常只读）。

APFS的兼容性相对较新，主要支持较新的苹果设备和系统。它首先在macOS High Sierra（10.13）中引入，作为Mac的默认文件系统，同时也在iOS 10.3及以上版本、iPadOS、watchOS和tvOS中使用。对于旧款Mac或运行旧版本macOS的设备，可能无法原生支持APFS。在Windows系统上，对APFS的支持非常有限，通常需要借助第三方软件，且功能可能不完善。

▼ 适用场景

HFS+适用于需要与旧系统或设备兼容的场景，例如使用旧款Mac、需要在多平台间共享数据，或者运行不支持APFS的旧软件。对于一些对新功能需求不高，更看重稳定性和广泛兼容性的用户，HFS+仍然是一个可行的选择。

APFS则是现代苹果设备的首选文件系统，特别适合使用SSD（固态硬盘）的设备，因为其写时复制机制和高效的元数据管理更能发挥SSD的性能优势。对于需要频繁创建和管理快照、进行文件级加密、处理大量小文件或对存储效率有较高要求的用户，APFS提供了更好的支持。在Mac上，当用户升级到macOS High Sierra或更高版本时，系统会自动将HFS+卷转换为APFS（除了 Fusion Drive 等特殊情况），以提供更先进的功能和性能。

在Mac上如何格式化硬盘

在Mac上格式化硬盘的步骤如下：

1. 准备工作

• 连接硬盘：将外置硬盘通过USB、Thunderbolt等接口连接到Mac，确保硬盘被系统识别。
• 备份数据：格式化会清除硬盘上的所有数据，请提前将重要文件备份到其他存储设备。

2. 打开“磁盘工具”

按下Command + 空格打开Spotlight搜索，输入“磁盘工具”并回车，或在“应用程序→实用工具”文件夹中找到并打开“磁盘工具”。

3. 选择目标硬盘

在磁盘工具左侧的“外置”或“设备”列表中，选择需要格式化的硬盘名称（注意选择整个硬盘，而非分区，通常名称带有品牌或型号，如“WD My Passport”）。务必确认选择正确的硬盘，避免误格式化。

4. 抹掉硬盘（格式化）

• 点击磁盘工具顶部菜单栏中的“抹掉”按钮。
• 在弹出的窗口中，设置以下选项：
  • 名称：为硬盘自定义一个名称（如“我的移动硬盘”）。
  • 格式：根据需求选择格式：
    • APFS：推荐用于Mac专属硬盘，支持加密、快照等高级功能，适用于macOS 10.13及以上系统。
    • Mac OS 扩展（日志式）：兼容较旧的macOS系统（10.12及以下），或需要在Mac和旧版系统间共享文件时使用。
    • MS-DOS（FAT）：兼容Mac和Windows系统，但单个文件大小不能超过4GB。
    • ExFAT：兼容Mac和Windows系统，支持单个4GB以上大文件，适合跨平台使用。
  • 方案：
    • 若选择APFS格式，方案默认“GUID分区图”；
    • 若选择其他格式，根据需要选择“GUID分区图”（适用于Mac和Windows UEFI启动）、“主引导记录”（仅Windows传统启动）或“苹果分区图”（旧款Mac），通常推荐“GUID分区图”。

5. 确认并执行格式化

• 点击“抹掉”按钮，系统会提示“抹掉将永久删除此宗卷上的所有数据”，确认无误后点击“抹掉”。
• 等待格式化完成，进度条结束后，硬盘会显示为“已装载”状态，名称为之前设置的名称。

6. 退出硬盘

格式化完成后，在桌面或Finder中右键点击硬盘图标，选择“推出”，或拖拽硬盘图标到废纸篓（此时废纸篓会变为“推出”图标），然后再断开物理连接。

注意事项

• 若硬盘无法被选中或“抹掉”按钮灰色，可能是硬盘被锁定或有进程占用，需先退出占用硬盘的程序，或重启Mac后重试。
• 若格式化失败，可能是硬盘存在硬件问题，建议检查接口、线缆，或尝试在Windows系统中格式化后重新连接到Mac。
• 如果因为格式化而丢失了重要数据，尽快使用Mac数据恢复软件 - 比如盛炫Mac数据恢复扫描格式化后的硬盘，尽快恢复丢失的数据。