在 Linux 系统中，文件描述符（File Descriptor，简称 FD）是操作系统为管理打开的文件、 socket、管道等 I/O 资源而分配的整数标识符，每个进程启动时都会默认打开三个文件描述符：标准输入（0）、标准输出（1）和标准错误（2），查看和管理文件描述符对于系统调试、性能优化和安全排查至关重要，本文将详细介绍 Linux 中查看文件描述符的多种方法及相关实用技巧。
通过 /proc 文件系统查看
/proc 文件系统是 Linux 内核提供的虚拟文件系统，其中存储了当前系统中运行的进程信息，每个进程在 /proc 下都有一个以其进程 ID（PID）命名的目录,通过该目录可以查看进程打开的所有文件描述符。
查看指定进程的文件描述符
使用 ps 或 pgrep 命令找到目标进程的 PID，查看进程名为 nginx 的 PID：
pgrep nginx
假设返回的 PID 为 1234，则该进程的文件描述符信息存储在 /proc/1234/fd 目录下：
ls -l /proc/1234/fd
输出结果可能如下：
0 -> /dev/null
1 -> /var/log/nginx/access.log
2 -> /var/log/nginx/error.log
3 -> socket:[12345]
4 -> /etc/nginx/nginx.conf数字（0、1、2、3、4）即为文件描述符符号链接，箭头指向对应的文件或 socket。socket:[12345] 表示该文件描述符关联的是一个 socket，中括号内为内核分配的 inode 号。
查看所有进程的文件描述符
若需遍历所有进程的文件描述符，可结合 find 命令：
find /proc -maxdepth 2 -name fd -type l | head -n 10
该命令会列出前 10 个进程的文件描述符目录,适用于全局排查场景。
使用 lsof 命令查看
lsof（list open files）是一个强大的工具，用于列出系统中被打开的文件及其相关信息，相比 /proc 文件系统，lsof 提供了更友好的输出格式和更丰富的过滤选项。
查看指定进程的文件描述符
通过 -p 选项指定 PID，例如查看 PID 为 1234 的进程：
lsof -p 1234
输出包含文件描述符（FD 列）、文件类型（TYPE）、文件名称（NAME）等信息：
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
nginx 1234 root 0u CHR 136,0 0t0 3 /dev/null
nginx 1234 root 1u REG 253,0 1024 678 /var/log/nginx/access.log
nginx 1234 root 2u REG 253,0 2048 679 /var/log/nginx/error.log
nginx 1234 root 3u IPv4 12345 0t0 TCP *:http (LISTEN)FD 列中的 u 表示读写权限，r 表示只读，w 表示只写。
查看指定文件或 socket 的使用进程
通过 -i 选项可查看网络连接相关的文件描述符，例如查看监听 80 端口的进程：
lsof -i :80
查看用户打开的文件描述符
通过 -u 选项指定用户，例如查看 root 用户打开的文件：
lsof -u root
通过 /dev/fd 查看当前进程的文件描述符
在当前进程的 shell 环境中，可通过 /dev/fd 访问自身的文件描述符，在 shell 脚本中查看当前进程的文件描述符：
ls -l /dev/fd
输出结果：
total 0
lrwx------ 1 root root 64 Jan 1 10:00 0 -> /proc/self/fd/0
lrwx------ 1 root root 64 Jan 1 10:00 1 -> /proc/self/fd/1
lrwx------ 1 root root 64 Jan 1 10:00 2 -> /proc/self/fd/2
lr-x------ 1 root root 64 Jan 1 10:03 3 -> /proc/self/fd/3/proc/self 是一个符号链接，始终指向当前进程的 /proc 目录，/dev/fd 实际上是当前进程文件描述符的快捷方式。
文件描述符状态与常见问题排查
文件描述符的数量受系统限制，可通过 ulimit -n 查看单个进程的最大文件描述符数（默认通常为 1024），若进程打开的文件描述符超过限制，可能导致 “Too many open files” 错误。
常见排查场景
- 文件描述符泄漏：进程异常退出未关闭文件描述符，可通过
lsof | grep <进程名>持续监控文件描述符数量是否持续增长。 - 端口占用：通过
lsof -i :<端口号>查看占用端口的进程及对应的文件描述符。 - 磁盘 I/O 问题：结合
lsof和iostat定位频繁读写文件的进程及其文件描述符。
文件描述符管理工具对比
| 工具 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
/proc |
无需额外安装，内核原生支持 | 输出格式简单，需手动解析 | 脚本自动化、内核调试 |
lsof |
功能强大，过滤选项丰富 | 部分系统需手动安装 | 日常运维、网络连接排查 |
/dev/fd |
直接访问当前进程文件描述符 | 仅限当前进程，信息有限 | shell 脚本内部调试 |
Linux 提供了多种查看文件描述符的方式，从内核虚拟文件系统 /proc 到用户工具 lsof，可根据实际需求选择合适的方法，掌握这些工具不仅能帮助快速定位系统问题，还能深入理解进程与 I/O 资源的交互机制，在日常运维中，建议结合 ulimit 和监控工具，定期检查进程的文件描述符使用情况,确保系统稳定运行。
