Linux 怎样用 lsblk JSON 输出设备层级

想把 Linux 块设备交给脚本处理时，推荐把 lsblk 当成“固定字段的 JSON 数据源”使用：先用 --list-columns 确认字段，再用 -J -o NAME,TYPE,SIZE,PKNAME,MOUNTPOINTS --tree 输出设备树。JSON 顶层通常是 blockdevices，子设备放在父节点的 children 数组里；如果没有 NAME 列，也没有显式 --tree，就不要期待层级数组出现。

本文只讨论 lsblk 的 JSON 字段和树形关系，不把示例输出当成本机运行结果。官方项目地址：https://github.com/util-linux/util-linux/；命令手册：https://man7.org/linux/man-pages/man8/lsblk.8.html。

先固定 JSON 的字段边界

lsblk 默认展示列会随版本和环境变化，脚本不应直接解析默认表格。先列出当前版本支持的字段，再只选择业务真正需要的列。NAME 用来表达设备名称和层级，TYPE 帮助区分磁盘、分区或映射设备，PKNAME 可以辅助回看父设备，MOUNTPOINTS 则可能包含多个挂载点。

# 先查看当前 lsblk 可以接受哪些输出列，避免凭记忆写错字段名。
lsblk --list-columns

# 固定脚本需要的列，并显式打开树形关系。
lsblk --json --tree --output NAME,TYPE,SIZE,PKNAME,MOUNTPOINTS

# 需要机器可比较的大小时，再把 SIZE 改为字节单位输出。
lsblk --json --tree --bytes --output NAME,TYPE,SIZE,PKNAME,MOUNTPOINTS

字段名建议写成大写列名，既容易和手册对应，也能减少本地化环境下的歧义。--bytes 只影响尺寸的表示方式，不会改变设备之间的层级关系。

用 blockdevices 和 children 读取设备树

打开 JSON 后，可以把顶层 blockdevices 看作根节点集合。整块磁盘通常在根数组里，分区或映射设备可能嵌套在它的 children 中。下面的内容是为了说明字段形状而写的静态示例，实际设备名称、容量和挂载点会随主机变化。

{
  "blockdevices": [
    {
      "name": "sda",
      "type": "disk",
      "size": "100G",
      "pkname": null,
      "children": [
        {
          "name": "sda1",
          "type": "part",
          "size": "99G",
          "pkname": "sda",
          "mountpoints": ["/"]
        }
      ]
    }
  ]
}

不要只按数组下标取值。某个节点可能没有 children，也可能有空数组；挂载点还可能是 null 或包含多个元素。更稳妥的做法是把“当前节点”和“子节点遍历”分开处理。

# jq 只读取根节点名称、类型和子节点数量；没有 children 时按空数组处理。
lsblk --json --tree --output NAME,TYPE,SIZE,PKNAME,MOUNTPOINTS \
  | jq '.blockdevices[] | {name, type, size, child_count: ((.children // []) | length)}'

# 递归展开设备树；注释说明遍历目的，避免把层级误读成平面列表。
flatten_device() {
  local node="$1"
  # 先输出当前节点，再递归处理 children，保持父子关系。
  jq -c '{name, type, pkname, mountpoints} | .' 

上面的递归函数只展示处理思路：真实脚本还应决定如何接收完整 JSON、如何处理多根节点以及如何记录解析错误。它的关键不是“把输出变成一张表”，而是先保留设备树，再由业务决定是否扁平化。

脚本化时处理 null、空 children 和路径

读取 JSON 时，至少要区分三种情况：字段不存在、字段存在但值为 null、字段是空数组。比如根磁盘的 pkname 常常没有父设备，不能把 null 拼成字符串；没有子设备时也不要把缺失的 children 当作错误。

# 输出设备路径时显式使用 --paths，避免脚本自行拼接 /dev 路径。
lsblk --json --tree --paths --output NAME,PATH,TYPE,PKNAME,MOUNTPOINTS

# 只查询指定设备，减少脚本把无关设备混进结果的机会。
lsblk --json --tree --paths --output NAME,PATH,TYPE,PKNAME /dev/sda

如果需要机器读取，JSON 解析器应按类型读取字段，而不是把所有值都当成数字或字符串。尤其是挂载点列表、缺失的子节点和空挂载点，都是正常数据状态。需要稳定接口时，把列清单写进脚本，并为缺列或解析失败保留清楚的错误信息。

空结果和层级缺失怎样判断

如果输出有设备但没有 children，先看命令是否包含 NAME 或 --tree，再检查是否使用了 --list。手册明确提示，列表模式不提供设备关系；把它用于 CSV 风格汇总时可以，但不适合还原父子树。

新接入或刚修改的设备可能还没有被 udev 完整登记。此时可以在具备相应权限的维护脚本里先等待设备事件同步，再重新读取；不要把一次空字段直接解释成设备不存在。权限不足、容器设备可见性和命名空间也可能让结果与宿主机不同。

为什么 JSON 里没有 children？

通常先检查是否包含 NAME 列或显式使用 --tree，并确认没有切换到 --list。是否真的存在子设备，还要结合当前设备类型和权限判断。

PKNAME 和 children 有什么区别？

children 直接承载 JSON 中的嵌套关系，PKNAME 是节点上的父设备名称字段。脚本需要展示树时优先遍历 children，需要辅助索引时再使用 PKNAME。

怎样让 lsblk 输出适合长期脚本？

使用显式的 --output 列表，按需要加入 --tree、--paths 和 --bytes，并在解析器中保留 null、空数组和缺失字段的区别。

可以把这条经验记成一个固定模板：先列出可用字段，再用 --json --tree --output ... 固定接口，最后递归处理 blockdevices 与 children。这样得到的是可解释的设备层级，而不是依赖某个发行版默认表格的脆弱文本。