起因
为什么要研究这个问题呢？我最近为了将一部 1080p 的电影从 Windows 拷贝到 Mac, 将移动硬盘其中一个分区格式成 exFAT。结果拷贝完之后（可能是没有弹出直接拨线了，记不清了），硬盘在 Mac 中两个分区都识别不出来了，不单单是 exFAT 那个分区，连我备份资料的 HFS+ 分区也识别不出来。吓了我一跳，折腾了一天才将资料拷贝回来。
为此我搜索了文件系统格式的区别，也看了些知乎的答案。先将我自己的结论放到前面，有兴趣再看后面理由。
移动硬盘没有必要不用分区，就格式成你最常用的系统格式。假如你主要是用 Mac, 就格式成 HFS+（Mac OS 扩展）；假如主要是用 Windows，就格式成 NTFS。假如你同时用 Mac 和 Windows，都需要备份，就买两个移动硬盘，一个格式成 HFS+, 一个格式成 NTFS。再购买一个 64G（或 128G）的 U 盘，格式成 exFAT, 方便拷贝资料。
理由
对于我来说，移动硬盘的主要作用是备份资料，不是临时将资料拷来拷去，最重要是安全，而不是方便。安全和方便同时满足当然最好，但安全和方便往往是矛盾的，太追求安全就不够方便，太追求方便就不够安全。当没有出事的时候，普遍人都是贪图一时方便，当真正出事的时候，才会后悔。我也是这样的啦，用备份资料的移动硬盘去分区拷电影，就是一种不够谨慎的行为。
为什么我那样想拷电影呢？因为我最近搬家了，买了一部 55 寸的电视，很想试试在大屏幕上看电影会有多清晰。而刚搬家，网线还没有从旧地址迁移过去，家里没有网络。于是就在公司 Windows 上挂着迅雷下电影，同时下载 1080p 和 4k 的 《金刚》（2005 版），想对比一下。周五晚下班下载完那个 1080p 的，就用移动硬盘先将 1080p 的拷贝回去。其实我是有个 64G 的 U 盘的，只是快下班了，嫌它拷贝慢。结果就出问题了，Mac 识别不出来了，看不成电视，周末还要去折腾。
原谅我啰啰嗦嗦离题了，言归正传。假如你认同我的观点，移动硬盘用于备份资料，安全性比方便性更重要。移动硬盘自然选择带有日志（Journaling）功能的文件系统，Mac 上就是 HFS+ 和 APFS, 其中 HFS+ 主要用于传统的机械磁盘，APFS 用于 SSD 磁盘。大容量的移动硬盘通常是机械磁盘。Windows 上带日志功能的只有 NTFS。而 U 盘主要用于临时拷贝文件，方便性比安全更重要。可同时被 Mac 和 Windows 方便读取的格式就只有 Fat32 和 exFAT。其中 Fat32 不支持大于 4G 的文件，就被排除了。所以 U 盘格式成 exFAT。exFAT 没有日志功能，出错了不可恢复，但没有关系，最多就重新格式一下。
当然你可以不认同我基本观点，觉得方便使用更重要。自然也可以用移动硬盘去拷贝资料，它速度快些。无关系，我只说自己的理由，作为参考。
上述假设在 Windows 和 Mac 上使用，假如在 Linux 上使用移动硬盘呢？我其实不知道。但绝大多数人都是使用 Mac 和 Windows, 使用 Linux 基本是些专业用户，也不会被移动硬盘使用什么文件系统这种琐碎婆妈的问题难住。
其它讨论
很多人使用移动硬盘主要是用来存放电影，比如存储了一堆经典电影，想在智能电视或者在电视盒子上面看。这些安卓智能设备只认 Windows 文件格式，比如 NTFS 或 exFAT, 不认 Mac 格式。这种情况下，就算你是用 Mac 电脑，也只能将存放电影的移动硬盘格式成 NTFS。但这时需要再购买一个移动硬盘，专门用于存放个人资料。个人资料和经常观看的电影在物理上隔离，而不应该用同一个移动硬盘分区。
移动硬盘存放资料，但资料的重要性是不同的。越跟个人密切相关的资料就越宝贵，比如包含回忆的照片，自己写过的代码或文章，亲手画的设计稿，房子装修的水电布局图。这些个人资料是无价的，失去就再也找不回了，甚至会遗憾一生，比如丢失逝去亲人的录音或照片。至于高清收藏的电影、漫画、书籍、音乐，舍不得删除，时不时就拿出来翻翻。这种公共资料虽然也珍贵，但丢失了只会心痛一下，也可以找回来。至多挂着网，一天二十四小时重新下载。
假如你真关心个人资料，而存放电影的移动硬盘经常需要连接各设备，拿出来翻翻。就应该将个人资料和公共资料的移动硬盘从物理上分开。通常越个人的资料容量越小，一些不怕公开的照片存放在云盘上，其它私密资料在家里电脑上存放一份，移动硬盘上放一份，公司电脑存放一份基本就行了。
NTFS 在 Mac 上默认可读，但不可写入，那假如我在 Mac 上下载了一部电影，想放到 NTFS 的移动硬盘上，到电视上看怎么办。通常来说，资料读的频率会比写的频率高得多。想在 Mac 上写入 NTFS，可使用 mount_ntfs 来加载一下，搜索一下 mount_ntfs 关键字就可找到教程。有个免费软件 Mounty for NTFS 的软件为 mount_ntfs 添了个图形界面。嫌 mount_ntfs 不够稳定，也可以用虚拟机去装个 Windows, 利用虚拟机将文件写入 NTFS。
有些人会觉得会很麻烦啊，自己不会，也不想弄。只想方便些的，难道就没有一种文件格式又安全，又可方便同时让 Mac 和 Windows 读写吗？很遗憾，暂时没有。exFAT 够方便，但不够安全。
有些人可能会觉得用移动硬盘备份，再用 U 盘拷贝又麻烦又费钱，自己太穷花不起。但其实 1T 的移动硬盘 350 左右，2T 的移动硬盘 500 左右，64G 的 U 盘 60 左右，128G 的 U 盘 100 左右。这个钱还是花得起的。不然拿着个移动硬盘去打印店打印，出问题了，再花上移动硬盘几倍的钱去修复，并且会很麻烦。
有些人觉得将 exFAT 说得太不安全了，自己很小心的，每次都弹出再拨线，没有啥问题的。我自问算是很小心的人了。锁门后会身体撞撞看看有没有真正锁上，有时下了楼会再跑上去再看看。每个网站使用一个随机密码。加完班，觉得打的回家上高速不安全，宁愿自己花钱坐地铁，就算打车可以报销。但就算我这种小心的人也遇到问题了。当你很想着做某件事时，往往自动忽略其它事，危险就在此时发生。就算自己知道每次都弹出在拨线，有时也会出现不小心碰到移动硬盘，就断电了。其实我最后也不清楚是否真的是这个 exFAT 的问题，也有可能冤枉了它，只是我不想再试了。
总结一下，我认为移动硬盘主要用于备份，安全性比方便性更重要，选用带日志功能的文件系统，也不要经常将资料拷来拷去。真正需要拷贝资料使用 U 盘。
总结完毕，但这篇文章还没有完。接下来说明一些基本概念，做个记录。也可当成科普。
文件系统
上面提到文件系统，以及 NTFS、exFAT 等名词，可能有人不清楚具体意思。在我刚接触电脑的时候，也没有文件系统这个概念。我只知道 C 盘、D 盘、E 盘，只知道装个软件就可以看电影，电影放到 D 盘的某个文件夹下。
这就是文件系统给我们的好处，让我们直接使用路径、文件夹、文件等具体直观的概念。而不用直接接触扇区、磁道，一个个二进制位。磁盘存放的都是二进制数据，二进制数和二进制数据之间，其实没有任何区别。磁盘本身并不知道这片区域存放的到底是什么东西，是电影、是音乐、是软件。磁盘只管存储二进制数据，二进制数据本身代表什么，磁盘根本不在乎。
读取磁盘的二进制数据，并将其理解成一个个文件夹，一个个路径、一个个电影，是操作系统的任务。读写磁盘的数据需要按照一定的规则进行，大家约定好规则，你按照一定规则写入，我才能按照规则理解读取出来。假如没有规则，将数据写入磁盘是任意的，数据就全乱了，不能识别了。
这种将文件如何存放到磁盘的规则，就叫文件系统。规则约定如何存放文件、如何存放路径、如何存放文件夹，只要遵守相同的规则，Mac 存放进去的文件，Windows 就可以读取出来。
文件存放的规则有很多套，不同的操作系统，规则都有所不同。有些规则是公开的，有些规则是系统私密的。因此就有多种不同的文件系统格式，NTFS 是一种文件系统格式，exFAT 是另一种文件系统格式。不同文件格式都有基本相同的抽象，有目录、有路径，就算底层的文件系统不同，用户的操作习惯都是相同的。
格式化(format)
磁盘格式化，是对磁盘或者分区进行初始化。按照文件系统定义的规则写入基本的数据。比如使用 NTFS 进行格式化后，磁盘的固定位置就记录下这个信息。操作系统载入这个磁盘后，从固定位置读取这个信息后，就知道后续的所有读写都按照 NTFS 定义的规则进行。
这种初始化会导致现有的磁盘或分区中所有的文件被清除。这就导致很多用户错误认为，格式化就是清除所有，U 盘格式化，U 盘里面的东西就没有了。
通常操作系统会同时支持多个文件系统格式，在磁盘开始位置读取到这个分区是使用了什么文件系统。假如识别到 NTFS，就按照 NTFS 的规则进行读写，识别到 extFAT 就切换到 extFAT 的规则进行读写。假如操作系统不支持这种文件系统，就不能将其中数据读取出来。
快速格式化和一般格式化
在 Windows 的格式化对话框中，会有个“快速格式化”的勾选框。勾选后就是快速格式化，不勾选就是一般格式化。
他们的区别在于，快速格式化只写入基本的数据，清除掉一些索引信息，这样所有文件索引不到，被认为不存在了，但实际其真正内容还在磁盘中。
比如你的某张照片内容，在磁盘的 1000 位置。索引信息在开始的位置，当还没有格式化时，系统通过索引一级一级找到照片在磁盘的位置，可以读取到照片的资料。当快速格式化时，将基本数据写入磁盘 0 到 100 的位置，于是 0 到 100 原有的信息就被覆盖清除掉了。系统就认为这个磁盘中没有文件，但实际上 101 到 100000 的位置，数据还是原来的数据，你的照片内容还在原来的磁盘位置，只是索引丢失就找不到了。
快速格式化十分快。文件的内容其实还在的，就算经过快速格式化，利用一些软件，还是可以恢复原来的数据。
一般格式化除了写入必要的初始化数据，还会将磁盘全部覆盖一些新数据，比如全部写入 0 或者其它数字。另外一般格式化还会扫描磁盘，检查是否有坏道，将坏道记录下来，写文件的时候不写在坏的地方。
一般格式化比较慢，文件的内容通常不可恢复。
日常使用，假如没有啥敏感信息，硬盘也没有坏道，快速格式化就行了。但假如磁盘有敏感的信息，磁盘读取比较慢，怀疑有坏道了，就可以使用一般格式化。一般格式化会更多写磁盘，反复格式化可能会损害磁盘。
同理，日常删除文件，清空回收站。实际上也只是删除了索引，将文件标记成已删除，但实际文件的内容还在的。利用一些软件，还是可以恢复回来。假如真的太敏感，不想让别人恢复，可以用一些软件的粉碎机功能。文件粉碎机除了删除索引，还会往原来的文件内容的磁盘位置写入垃圾数据。这样就不能被恢复了。
日志文件系统（Journaling file system）
上文说过 exFAT 文件系统不安全，是它没有日志功能。那什么是日志功能呢？日志(journaling) 这个词就是记录、登记的意思。日志功能就是在写文件的时候，先在日志中做个记录，记录完后才真正写入文件中。日志也是磁盘中的一块二进制位置，专门开辟出一个用于读写日志的区域，不用来存储文件数据。
就算你读了上面一段话，应该还是不明白日志功能时什么。要明白什么是日志功能，先要明白假如没有日志功能会怎么样。
当系统往磁盘写入数据的时候，任何时候都可能断电。典型的是 U 盘或者移动硬盘没有弹出就直接拨掉。文件系统需要解决一个问题，假如写文件写到一半就突然断电了，应该怎么办？
文件系统给用户的是目录、子目录、路径、文件这种抽象。这种目录、子目录的抽象是一种树状结构。文件系统在磁盘上实现了一种树状结构，每个目录实际上是某种索引。根目录是最上层的索引，子目录是中间的索引，文件就是最终的叶子。经过一级一级的索引，才能找到文件本身。
当写磁盘时，除了修改文件本身的数据，还可能修改目录索引。磁盘断电可能会出现在任何时候，假如断电时没有写磁盘，通常没有啥问题。但假如断电时在写文件，文件数据就丢失了一半，文件就损坏了。而假如断电时正在修改索引数据，就会导致索引不完整，读不出来，这个索引下的一大片数据就找不到了。索引在树状结构的位置越高，越靠近根索引，找不到的文件数据就越多。
exFAT 文件格式没有日志功能，没有记录下操作信息。遇到这种断电而数据不完整的情况，就没有足够的信息自动恢复。可能会丢一片文件，也可能直接分区不再可读。
NTFS 这种带日志功能的文件系统，在写文件时，会先在日志中做记录。将全部信息都写到日志后，再提交日志。我们可以举个简化例子，跟真实细节会有点不同，但了解其基本思想就够了。
比如我要写文件，经历了 4 个操作。
op1, op2, op3, op4这 4 个操作需要同时完成，或者同时不能完全。假如只做完 op1、op2，突然断电，没有做完 op3、op4。文件系统处于数据不完整的中间状态。当没有日志功能的时候，这种中间状态就很难恢复。
当有日志功能的时候，系统不会直接做这个 4 个操作，而是将这 4 个操作先记录下来，写到日志中。变成
begin, op1, op2, op3, op4, endbegin 为操作开始，end 为操作结束。写入日志后，将操作提交时。再依次做 begin, op1, op2。假如这时断电，文件系统处于中间状态。但当磁盘再次通电的时候，系统从日志中获取信息，发觉还没有执行 end, 就表示上一次操作不完整。于是就重新执行
begin, op1, op2, op3, op4, end文件系统也就从中间状态恢复过来了。基本原理就是这样，细节上面每个带日志的文件系统都可能有所不同。
这种思路是从数据库中借鉴过来的，数据库必须这种原子提交。原子(Atom)在这里是不可分割，必须是一个整体的意思。比如用户转账，实际分两个步骤，先从 A 账号扣钱，再往 B 账户加钱。两个步骤是不可分的整体，必须全部完全，或者全部不完成，不能处于中间状态。
有个细节需要提一下，op1, op2, op3 等操作没有必要是原子的，op1 这个操作也可以做一半，另一半没有完全。但 end 这个操作必须是原子的，end 是一个结束标记，必须一次完成。幸好磁盘可以保证任何 512 字节的写入都是原子的。
经过上述讨论，前文说不带日志的文件系统不够安全，并非是指这种系统将磁盘从物理上弄烂。比如磁头弯曲了，或者某个盘面刮花了之类。移动硬盘也没有那样容易烂。这里的不安全是指 exFAT 这种文件系统格式在文件系统不完整时，难以恢复过来。丢失索引，就丢失了一片数据。不过计算丢失索引，文件内容实际还在，是可以恢复过来的。只是恢复起来麻烦。找专业的人去恢复，恢复一个硬盘的数据，都够你重新买几个硬盘了。当文件系统不完整，导致分区读不出来时，重新格式一下，磁盘就恢复了。只是数据就丢失了。
就算使用 NTFS 这种带日志的文件格式，也应该养成弹出再拨线的好习惯。假如磁盘的碟片在高速转动，突然拨出断电，相当于高速行驶的大巴来个急刹车，反复多次还是会伤磁盘的。
Fat32、NTFS、exFAT、HFS+、APFS
有很多种不同的文件系统，假如是 Windows 和 Mac 用户，常见的就是上述几种。其中 Fat32、NTFS、exFAT 这三种格式是微软公司开发的，HFS+、APFS 这两种格式是苹果公司开发的。
FAT 是文件配置表(File Allocation Table）的首字母缩写，最开始供 MS-DOS 使用，一直演化。最开始有 Fat12，之后到 Fat16，到现在的 Fat32。Fat32 中的 32 是指 32 位。32 位最大值为 2 的 32 次方，就是 4G。Fat32 最大的限制是不能存储大于 4G 的文件。
NTFS 是 New Technology File System 的缩写，是微软为 Windows NT 开发的文件系统。80 年代，微软和 IBM 合作，开发图形操作系统 OS/2。但两个公司在很多问题上都有分歧，合作终止。微软让 Dave Cutler 领导开发下一代的操作系统。起初项目代号为 N10(N-Ten)，也就是 NT, 只是后来 NT 的含义变成了很商业的 New Technology。OS/2 的文件系统叫 HPFS，包含许多重要功能。NTFS 借鉴了 HPFS，有很多共同之处。因为开发 NTFS、HPFS 这两个文件系统的就是同一批人。在 Windows 系统上，默认的文件格式就就是 NTFS。
exFAT 为（Extended File Allocation Table），也被称呼为 Fat64。NTFS 使用日志，会比非日志的文件格式读写更多的磁盘，对闪存储造成较大的负担，理论上 NTFS 格式的 U 盘容易损坏。exFAT 是微软专门为闪存开发的一种开发的文件格式，支持存储大于 4G 的文件。其实 U 盘也没有那样容易烂，烂了就换一个。U 盘格式成 exFAT 只是为了方便，Mac 和 Windows 都可读写，也可存放大文件。但正如上述，exFAT 没有日志功能。
初代的 Macintosh，文件系统叫 HFS（Hierarchical File System）。HFS 之后经过改进，就叫 HFS Plus 或 HFS+。在 APFS 之前，苹果的设备都使用 HFS+ 文件系统, 包括 iPhone、iPod。使用苹果的磁盘管理工具，不会直接显示为 HFS+, 而会显示 Mac OS 扩展。HFS+ 有多个选项，
- 是否带日志功能。日志功能上面说了，应该选择带日志功能。貌似非日志功能已经不能选了。
- 是否区分大小写。不区分大小写时，abc.txt 和 ABC.txt 就是同一个文件。区分大小写，abc.txt 和 ABC.txt 就是不同的文件。默认情况下，Mac 系统不会区分大小写，iOS 设备区分大小写。因此在做 iOS 开发时，有时 App 在模拟器上运行，可以找到文件。而在真机运行，就找不到文件。
- 是否加密。选择加密时，要读取这个磁盘数据，就需要输入密码。
APFS 最苹果最新的文件系统，是 Apple File System 的缩写。HFS+ 文件系统有很久历史了，是针对传统的机械磁盘开发的文件系统。而苹果的所有设备，无论是 Mac 还是 iPhone, 都已经使用了 SSD 磁盘。因而针对于 SSD 做优化，开发了最新的下一代文件系统 APFS，在 iOS 10.3 时正式引入。APFS 支持写时复制，同一个文件，无论复制多少份，假如不修改，这个文件的实际内容只会在磁盘中存储一份，只是其索引有 N 份。当这个文件被修改，文件内容才会被真正复制。
