Le format SHAR (SHell ARchive) est un format d'archivage et de compression de fichiers couramment utilisé sur les systèmes d'exploitation Unix et de type Unix. Il a été développé comme un moyen simple de regrouper plusieurs fichiers et répertoires dans un seul fichier d'archive pour faciliter le stockage et la transmission. Le format SHAR permet une compression facultative des fichiers archivés afin de réduire la taille globale de l'archive résultante.
Une archive SHAR est essentiellement un script shell qui contient une série de commandes pour recréer la structure de répertoires et les fichiers d'origine. Lorsque le fichier SHAR est exécuté, le shell interprète les commandes et extrait les fichiers vers leurs emplacements d'origine. Cela rend les archives SHAR faciles à créer et à extraire sans avoir besoin d'outils d'archivage spécialisés, tant qu'un shell Unix est disponible.
La structure d'une archive SHAR se compose d'un en-tête, de métadonnées de fichier et du contenu réel du fichier. L'en-tête inclut généralement une ligne shebang (par exemple, `#!/bin/sh`) pour spécifier l'interpréteur du script shell, suivie de toutes les commandes shell ou déclarations de variables nécessaires. L'en-tête peut également inclure des commentaires ou des instructions pour extraire l'archive.
Après l'en-tête, l'archive SHAR contient une série de sections pour chaque fichier ou répertoire archivé. Chaque section commence par des métadonnées sur le fichier, telles que son nom, ses autorisations, sa propriété et ses horodatages. Ces métadonnées sont représentées à l'aide de commandes shell qui définissent les attributs appropriés lorsque le fichier est extrait.
Après les métadonnées, le contenu réel du fichier est inclus dans l'archive. Le contenu du fichier est généralement encodé à l'aide des schémas d'encodage `uuencode` ou `base64` pour garantir que le contenu est compatible avec la nature textuelle du script shell. Le contenu encodé est divisé en petits morceaux et imprimé sous forme d'une série de commandes `echo` ou `printf` dans le script.
Si l'archive SHAR inclut des répertoires, la structure du répertoire est recréée à l'aide d'une combinaison de commandes `mkdir` et de paramètres de métadonnées appropriés. Les fichiers de chaque répertoire sont ensuite ajoutés à l'archive de la même manière que décrit ci-dessus.
En option, l'archive SHAR peut inclure une compression pour réduire la taille du fichier résultant. Les méthodes de compression courantes utilisées avec SHAR incluent `gzip`, `bzip2` et `compress`. La compression est généralement appliquée aux fichiers individuels avant qu'ils ne soient encodés et ajoutés à l'archive. Lorsque l'archive SHAR est extraite, les fichiers compressés sont automatiquement décompressés par le script shell.
Pour créer une archive SHAR, vous pouvez utiliser la commande `shar`, qui est disponible sur la plupart des systèmes Unix et de type Unix. La syntaxe de base pour créer une archive SHAR est : `shar [options] fichier1 fichier2 répertoire1 ... > archive.shar`. Les fichiers et répertoires spécifiés seront inclus dans le fichier d'archive résultant.
L'extraction d'une archive SHAR est aussi simple que d'exécuter le script shell contenu dans l'archive. Cela peut être fait en rendant le fichier SHAR exécutable à l'aide de la commande `chmod`, puis en l'exécutant comme un script : `chmod +x archive.shar && ./archive.shar`. Le shell interprétera les commandes du script et recréera les fichiers et répertoires d'origine.
L'un des avantages du format SHAR est sa simplicité et sa portabilité. Les archives SHAR peuvent être créées et extraites sur n'importe quel système doté d'un shell Unix, sans avoir besoin de logiciel supplémentaire. Cependant, le format SHAR présente certaines limitations par rapport à des formats d'archivage plus avancés comme `tar` ou `zip`. Les archives SHAR ne disposent pas de fonctionnalités telles que l'accès aléatoire aux fichiers individuels, les contrôles d'intégrité ou le chiffrement intégré.
Malgré ses limitations, le format SHAR reste utile dans certains scénarios, en particulier lorsqu'il s'agit de systèmes Unix ou lorsque la simplicité est souhaitée. Il fournit un moyen simple de regrouper et de distribuer des fichiers sous forme d'archive unique et auto-extractible.
En résumé, le format d'archive SHAR est un moyen simple et portable de regrouper plusieurs fichiers et répertoires dans une seule archive de script shell. Il permet une compression facultative et peut être facilement créé et extrait à l'aide des commandes shell Unix standard. Bien qu'il manque de fonctionnalités avancées par rapport à d'autres formats d'archivage, SHAR reste un outil utile dans l'écosystème Unix pour les besoins d'archivage et de distribution de base.
La compression de fichiers réduit la redondance afin que la même information prenne moins de bits. La limite supérieure de ce que vous pouvez faire est régie par la théorie de l'information : pour la compression sans perte, la limite est l'entropie de la source (voir le théorème de codage de source et son article original de 1948 « Une théorie mathématique de la communication »). Pour la compression avec perte, le compromis entre le débit et la qualité est capturé par la théorie du débit-distorsion.
La plupart des compresseurs ont deux étapes. Premièrement, un modèle prédit ou expose la structure des données. Deuxièmement, un codeur transforme ces prédictions en modèles de bits quasi optimaux. Une famille de modélisation classique est Lempel-Ziv : LZ77 (1977) et LZ78 (1978) détectent les sous-chaînes répétées et émettent des références au lieu d'octets bruts. Du côté du codage, le codage de Huffman (voir l'article original de 1952) attribue des codes plus courts aux symboles les plus probables. Le codage arithmétique et le codage par plage sont des alternatives plus fines qui se rapprochent de la limite de l'entropie, tandis que les systèmes de numération asymétriques (ANS) modernes permettent une compression similaire avec des implémentations rapides basées sur des tables.
DEFLATE (utilisé par gzip, zlib et ZIP) combine LZ77 avec le codage de Huffman. Ses spécifications sont publiques : DEFLATE RFC 1951, wrapper zlib RFC 1950, et format de fichier gzip RFC 1952. Gzip est conçu pour le streaming et explicitement ne tente pas de fournir un accès aléatoire. Les images PNG normalisent DEFLATE comme leur seule méthode de compression (avec une fenêtre maximale de 32 Kio), conformément à la spécification PNG « Méthode de compression 0… dégonfler/gonfler… au plus 32768 octets » et W3C/ISO PNG 2e édition.
Zstandard (zstd) : un compresseur polyvalent plus récent conçu pour des taux de compression élevés avec une décompression très rapide. Le format est documenté dans la RFC 8878 (également miroir HTML) et la spécification de référence sur GitHub. Comme gzip, la trame de base ne vise pas l'accès aléatoire. L'un des superpouvoirs de zstd réside dans les dictionnaires : de petits échantillons de votre corpus qui améliorent considérablement la compression sur de nombreux fichiers minuscules ou similaires (voir la documentation du dictionnaire python-zstandard et l'exemple pratique de Nigel Tao). Les implémentations acceptent à la fois les dictionnaires « non structurés » et « structurés » (discussion).
Brotli : optimisé pour le contenu Web (par exemple, les polices WOFF2, HTTP). Il mélange un dictionnaire statique avec un noyau d'entropie+LZ de type DEFLATE. La spécification est la RFC 7932, qui note également une fenêtre glissante de 2WBITS−16 avec WBITS dans [10, 24] (1 Kio−16 B jusqu'à 16 Mio−16 B) et qu'il ne tente pas d'accès aléatoire. Brotli surpasse souvent gzip sur le texte Web tout en décodant rapidement.
Conteneur ZIP : ZIP est une archive de fichiers qui peut stocker des entrées avec diverses méthodes de compression (deflate, store, zstd, etc.). La norme de facto est l'APPNOTE de PKWARE (voir le portail APPNOTE, une copie hébergée, et les aperçus de la LC Format de fichier ZIP (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 vise la vitesse brute avec des ratios modestes. Voir sa page de projet (« compression extrêmement rapide ») et son format de trame. Il est idéal pour les caches en mémoire, la télémétrie ou les chemins d'accès très sollicités où la décompression doit être proche de la vitesse de la RAM.
XZ / LZMA visent la densité (excellents ratios) avec une compression relativement lente. XZ est un conteneur ; le gros du travail est généralement effectué par LZMA/LZMA2 (modélisation de type LZ77 + codage par plage). Voir le format de fichier .xz, la spécification LZMA (Pavlov), et les notes du noyau Linux sur XZ Embedded. XZ surcompresse généralement gzip et rivalise souvent avec les codecs modernes à haut ratio, mais avec des temps d'encodage plus lents.
bzip2 applique la transformée de Burrows-Wheeler (BWT), move-to-front, RLE et le codage de Huffman. Il est généralement plus petit que gzip mais plus lent ; voir le manuel officiel et les pages de manuel (Linux).
La « taille de la fenêtre » est importante. Les références DEFLATE ne peuvent remonter que de 32 Kio (RFC 1951 et la limite de 32 Kio de PNG notée ici). La fenêtre de Brotli va d'environ 1 Kio à 16 Mio (RFC 7932). Zstd ajuste la fenêtre et la profondeur de recherche par niveau (RFC 8878). Les flux de base gzip/zstd/brotli sont conçus pour un décodage séquentiel ; les formats de base ne promettent pas d'accès aléatoire, bien que des conteneurs (par exemple, des index tar, un tramage en morceaux ou des index spécifiques au format) puissent l'ajouter.
Les formats ci-dessus sont sans perte : vous pouvez reconstruire les octets exacts. Les codecs multimédias sont souvent avec perte : ils suppriment les détails imperceptibles pour atteindre des débits binaires inférieurs. Dans les images, le JPEG classique (DCT, quantification, codage entropique) est normalisé dans ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. En audio, MP3 (MPEG-1 Layer III) et AAC (MPEG-2/4) reposent sur des modèles perceptuels et des transformées MDCT (voir ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7, et un aperçu de la MDCT ici). Avec et sans perte peuvent coexister (par exemple, PNG pour les ressources de l'interface utilisateur ; codecs Web pour les images/vidéo/audio).
Théorie : Shannon 1948 · Débit-distorsion · Codage : Huffman 1952 · Codage arithmétique · Codage par plage · ANS. Formats : DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · Trame LZ4 · Format XZ. Pile BWT : Burrows–Wheeler (1994) · manuel bzip2. Médias : JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Conclusion : choisissez un compresseur qui correspond à vos données et à vos contraintes, mesurez sur des entrées réelles et n'oubliez pas les gains des dictionnaires et du tramage intelligent. Avec la bonne combinaison, vous pouvez obtenir des fichiers plus petits, des transferts plus rapides et des applications plus réactives, sans sacrifier la correction ou la portabilité.
La compression de fichiers est un processus qui réduit la taille d'un fichier ou de fichiers, généralement pour économiser de l'espace de stockage ou accélérer la transmission sur un réseau.
La compression de fichiers fonctionne en identifiant et en supprimant les redondances dans les données. Elle utilise des algorithmes pour encoder les données originales dans un espace plus petit.
Les deux types principaux de compression de fichiers sont la compression sans perte et la compression avec pertes. La compression sans perte permet de restaurer parfaitement le fichier original, tandis que la compression avec pertes permet une réduction de taille plus significative au détriment de la perte de qualité des données.
Un exemple populaire d'un outil de compression de fichiers est WinZip, qui prend en charge de multiples formats de compression dont ZIP et RAR.
Avec la compression sans perte, la qualité reste inchangée. Cependant, avec la compression avec pertes, il peut y avoir une diminution notable de la qualité car elle élimine les données moins importantes pour réduire de manière plus significative la taille du fichier.
Oui, la compression de fichiers est sûre en termes d'intégrité des données, surtout avec la compression sans perte. Cependant, comme tout fichier, les fichiers compressés peuvent être ciblés par des logiciels malveillants ou des virus, il est donc toujours important d'avoir un logiciel de sécurité de confiance en place.
Presque tous les types de fichiers peuvent être compressés, y compris les fichiers texte, images, audio, vidéo, et les fichiers logiciels. Cependant, le niveau de compression réalisable peut varier considérablement selon les types de fichiers.
Un fichier ZIP est un type de format de fichier qui utilise la compression sans perte pour réduire la taille d'un ou de plusieurs fichiers. Plusieurs fichiers dans un fichier ZIP sont effectivement regroupés en un seul fichier, ce qui facilite également le partage.
Techniquement, oui, bien que la réduction de taille supplémentaire puisse être minime voire contre-productive. Compresser un fichier déjà compressé peut parfois augmenter sa taille en raison des métadonnées ajoutées par l'algorithme de compression.
Pour décompresser un fichier, il vous faut généralement un outil de décompression ou de dézippage, comme WinZip ou 7-Zip. Ces outils peuvent extraire les fichiers originaux à partir du format compressé.