btrfs是一种现代的文件系统，拥有很多高级的特性，比如子卷、文件校验、在线调整大小等功能。Linux支持的文件系统实在不少，用户可以有很多选择。对于新人和不太关注文件系统特性的用户来说，我最推荐的还是ext4，简单快捷、性能优异、稳定而且不需要花费心思管理。而btrfs由于功能十足也逐渐被更多喜欢定制的坛友所青睐。过去其他坛友的文章已经讨论过使用btrfs作为系统安装分区的优点（快照备份等），这次来介绍一下作为数据盘的特点：压缩。

和我们平常使用的压缩文件不同，btrfs的文件系统级别压缩是基于文件区段（file extent）的。我们现在作为系统安装分区的文件系统都是采用这种方法存储数据，即文件实际上是以各个小片段存在于文件系统中，而非整体连续存储。这样来避免空间浪费并提升写入性能。 这样的小片段称为extent。btrfs可以通过压缩这样的区段来节约磁盘空间。在btrfs中，未压缩的区段和压缩的区段可以共存，而多种压缩算法和压缩等级的区段也可以共存。一个文件由于是多个区段组成，所以他可能是一部分被压缩的，一部分是没有压缩的。所以文件系统的压缩要比通常的压缩文件更加灵活，而最大的优势是文件依然可以随时读写，免去了来回解压的麻烦。

btrfs不会理会已经存储的文件是否被压缩、使用了什么算法，他只会考虑下一次写入的数据。btrfs的压缩需要在文件系统挂载选项中设置（经常使用mount等命令的玩家应该很熟悉了，这里不会过多介绍）。对于已经存储的文件，就需要重新存储来压缩他，这个功能也被集成进了磁盘碎片整理（没错，btrfs需要整理碎片，和ext4不同。不过可以使用autodefrag选项自动进行碎片整理，这是题外话了）。手动调用命令sudo btrfs filesystem defragment -r -v -c算法 目录或文件 就可以执行对应文件的压缩。

btrfs的挂载选项中压缩有两种：compress[=算法[:等级]]和compress-force[=算法[:等级]]。两者只能指定一个。如果使用前者，btrfs会首先压缩文件的一部分，如果发现这个文件不适合进行压缩，就会以非压缩的方式存储。如果使用后者，btrfs会全心全意压缩每一个区段，除非发现压缩后的区段反而比没有压缩时还大，这时才会以非压缩的方式存储。

btrfs支持的算法有三种：lzo（没有压缩等级的区别）、zlib（可以指定压缩等级1-9）和zstd（可以指定压缩等级1-15）。zstd是最先进的算法，压缩率和zlib相近并且有更快的压缩和解压速度，不过需要Linux 5.1以后的版本才能支持。

我采用compress-force:zstd:8测试，我在分区里存储了91GiB的各种数据，其中有29GiB是以压缩方式存储，被压缩到22GiB，总共占用84GiB的硬盘空间。改用压缩等级11后效果甚微，而改成最高的压缩等级15后，大约又节约了600MiB的空间。（可以看出，就算增加压缩等级，不适宜压缩的区段大多还是没有被压缩。）在这个模式下，存储文件会让CPU占用率直接跑满，但是存储文件的速度很快；读取文件（如播放视频）等操作并不会特别明显地增加CPU负担（可能是因为视频文件本身就是压缩过的，因此包含的被压缩的区段不是很多）。因此就算是这种很极端的模式，作为数据分区也不会特别影响日常使用；而如果选择一个中低压缩率，能在保持优异的磁盘用量时节约大量CPU资源。无论是哪种模式，btrfs都能提供非常好的读写性能。

想知道btrfs的磁盘用量，可以使用sudo btrfs filesystem usage 文件或目录，而另一个小工具compsize（https://github.com/kilobyte/compsize）可以按照不同的压缩算法来展示数据。在看各种磁盘用量数据时要注意GiB（1024进制）和GB（1000进制）的差别。

最后再提醒一下，无论是哪种压缩算法，不可能对所有文件效果都很好。因此不要总是指望文件系统帮你节约很多硬盘空间。不过对于某些特殊需求的用户来说，这个功能也许帮助很大。