O PAX (Packed Archive Format) é um formato de arquivo usado para arquivar e compactar arquivos e diretórios. Ele foi originalmente desenvolvido pelo Google e é baseado em uma combinação de técnicas dos formatos ZIP e tar. O PAX visa fornecer compactação eficiente, acesso aleatório rápido a arquivos e extensibilidade para metadados personalizados.
Em sua essência, um arquivo PAX consiste em um diretório central que contém metadados sobre os arquivos arquivados, seguido pelos próprios dados do arquivo compactado. O diretório central está sempre localizado no final do arquivo para acesso rápido, sem a necessidade de escanear o arquivo inteiro.
Cada entrada de arquivo no diretório central inclui informações como o caminho do arquivo, tamanho, registro de data e hora, soma de verificação CRC32 e método de compactação usado. O caminho do arquivo é armazenado como uma string Unicode, permitindo suporte a nomes de arquivos não ASCII. O PAX usa a codificação UTF-8 para os caminhos dos arquivos.
Para compactação, o PAX suporta vários algoritmos, incluindo DEFLATE, Brotli e Zstandard (zstd). DEFLATE é o método padrão, que é o mesmo algoritmo usado em ZIP e gzip. Ele fornece um bom equilíbrio entre taxa de compactação e velocidade. Brotli e Zstandard são algoritmos mais recentes que podem oferecer melhores taxas de compactação, especialmente para certos tipos de dados como arquivos de texto, ao custo de velocidades mais lentas de compactação e descompressão.
Os dados do arquivo compactado no PAX são armazenados em blocos, com cada bloco tendo um tamanho máximo descompactado de 1 MB. Esse armazenamento em blocos permite acesso aleatório eficiente a arquivos, pois apenas os blocos necessários precisam ser localizados e descompactados para extrair um arquivo específico, em vez de processar o arquivo inteiro.
Um dos principais recursos do PAX é seu suporte para compactação sólida. Com a compactação sólida, o arquivo é tratado como um único fluxo contínuo de dados, em vez de uma coleção de arquivos separados. Isso permite que o compressor encontre redundâncias e padrões entre os limites dos arquivos, resultando potencialmente em taxas de compactação mais altas. No entanto, a compactação sólida pode impactar a capacidade de acessar arquivos individuais rapidamente, pois todo o arquivo até o arquivo desejado pode precisar ser descompactado.
O PAX também inclui verificações de integridade para detectar corrupção de dados. Cada entrada de arquivo no diretório central inclui uma soma de verificação CRC32 dos dados do arquivo descompactado. Ao extrair arquivos, o PAX calcula a soma de verificação dos dados descompactados e a compara com a soma de verificação armazenada para verificar a integridade. Além disso, os arquivos PAX podem incluir uma assinatura digital opcional para fornecer autenticação e detecção de adulteração.
Para melhorar o desempenho, o PAX suporta compactação e descompressão multithread. Os arquivos podem ser compactados e gravados no arquivo em paralelo, utilizando vários núcleos de CPU. Da mesma forma, durante a extração, vários arquivos podem ser descompactados simultaneamente. Esse processamento paralelo pode acelerar significativamente as operações de arquivamento e extração em sistemas multicore.
Os arquivos PAX também podem armazenar metadados adicionais além dos atributos de arquivo padrão. Metadados personalizados podem ser atribuídos a arquivos e diretórios usando pares chave-valor. Esses metadados são armazenados no diretório central junto com as entradas do arquivo. Exemplos de metadados personalizados podem incluir informações do autor, categorias de arquivo ou dados específicos do aplicativo.
O suporte a streaming é outro recurso do PAX. Os arquivos podem ser criados e extraídos de forma contínua, sem a necessidade de carregar o arquivo inteiro na memória. Isso é particularmente útil ao lidar com arquivos grandes ou ao trabalhar com recursos de memória limitados. O streaming permite que os arquivos sejam criados em tempo real ou processados à medida que os dados são recebidos por uma conexão de rede.
Para compatibilidade com versões anteriores e interoperabilidade, os arquivos PAX podem incluir um arquivo ZIP de fallback. O arquivo ZIP é anexado ao final do arquivo PAX e contém os mesmos arquivos no formato ZIP tradicional. Isso permite que ferramentas mais antigas que não suportam PAX ainda extraiam os arquivos da parte ZIP do arquivo.
O PAX ganhou popularidade devido à sua eficiência, flexibilidade e implementação de código aberto. É suportado por várias ferramentas e bibliotecas de arquivamento em diferentes plataformas. A implementação de referência, chamada libpax, é escrita em C e fornece uma API de baixo nível para criar e extrair arquivos PAX.
Uma das limitações do PAX é que ele não suporta criptografia nativamente. No entanto, a criptografia pode ser obtida combinando PAX com outras técnicas de criptografia ou usando ferramentas de terceiros que se baseiam no formato PAX.
Em resumo, o PAX (Packed Archive Format) é um formato de arquivamento de arquivos versátil e eficiente que oferece recursos como acesso aleatório rápido, compactação sólida, processamento paralelo, metadados personalizados e suporte a streaming. Sua combinação de algoritmos de compactação, armazenamento em blocos e extensibilidade o tornam uma escolha atraente para arquivar e distribuir arquivos.
A compressão de arquivos é um processo que reduz o tamanho dos arquivos de dados para armazenamento ou transmissão eficientes. Ela usa vários algoritmos para condensar dados, identificando e eliminando redundâncias, o que muitas vezes pode diminuir substancialmente o tamanho dos dados sem perder as informações originais.
Existem dois tipos principais de compressão de arquivos: sem perdas e com perdas. A compressão sem perdas permite que os dados originais sejam perfeitamente reconstruídos a partir dos dados comprimidos, o que é ideal para arquivos onde cada bit de dados é importante, como textos ou arquivos de banco de dados. Exemplos comuns incluem formatos de arquivo ZIP e RAR. Por outro lado, a compressão com perdas elimina dados menos importantes para reduzir o tamanho do arquivo de forma mais significativa, geralmente usados em arquivos de áudio, vídeo e imagem. JPEGs e MP3s são exemplos onde a perda de alguns dados não degrada substancialmente a qualidade perceptível do conteúdo.
A compressão de arquivos é benéfica de várias formas. Ela conserva espaço de armazenamento em dispositivos e servidores, reduzindo custos e melhorando a eficiência. Também acelera os tempos de transferência de arquivos em redes, incluindo a internet, o que é especialmente valioso para arquivos grandes. Além disso, os arquivos comprimidos podem ser agrupados em um único arquivo de arquivamento, auxiliando na organização e transporte mais fácil de vários arquivos.
No entanto, a compressão de arquivos tem algumas desvantagens. O processo de compressão e descompressão requer recursos computacionais, o que pode retardar o desempenho do sistema, especialmente para arquivos maiores. Além disso, no caso da compressão com perdas, alguns dados originais são perdidos durante a compressão, e a qualidade resultante pode não ser aceitável para todos os usos, especialmente aplicações profissionais que exigem alta qualidade.
A compressão de arquivos é uma ferramenta crítica no mundo digital de hoje. Ela aumenta a eficiência, economiza espaço de armazenamento e diminui o tempo de download e upload. No entanto, ela vem com seu próprio conjunto de desvantagens em termos de desempenho do sistema e risco de degradação da qualidade. Portanto, é essencial estar atento a esses fatores para escolher a técnica de compressão correta para as necessidades específicas de dados.
A compressão de arquivos é um processo que reduz o tamanho de um arquivo ou arquivos, normalmente para economizar espaço de armazenamento ou acelerar a transmissão em uma rede.
A compressão de arquivos funciona identificando e removendo redundâncias nos dados. Ele usa algoritmos para codificar os dados originais em um espaço menor.
Os dois principais tipos de compressão de arquivos são compressão lossless e compressão lossy. A compressão lossless permite que o arquivo original seja perfeitamente restaurado, enquanto a compressão lossy permite uma redução de tamanho mais significativa com a perda de alguma qualidade dos dados.
Um exemplo popular de uma ferramenta de compressão de arquivos é o WinZip, que suporta vários formatos de compressão, incluindo ZIP e RAR.
Com compressão lossless, a qualidade permanece inalterada. No entanto, com compressão lossy, pode haver uma diminuição perceptível na qualidade, pois elimina dados menos importantes para reduzir significativamente o tamanho do arquivo.
Sim, a compressão de arquivos é segura em termos de integridade dos dados, especialmente com compressão lossless. No entanto, como qualquer arquivo, os arquivos comprimidos podem ser alvo de malware ou vírus, por isso, é sempre importante ter um software de segurança de boa reputação.
Quase todos os tipos de arquivos podem ser comprimidos, incluindo arquivos de texto, imagens, áudio, vídeo e arquivos de software. No entanto, o nível de compressão alcançável pode variar significativamente entre os tipos de arquivo.
Um arquivo ZIP é um tipo de formato de arquivo que usa compressão lossless para reduzir o tamanho de um ou mais arquivos. Vários arquivos em um arquivo ZIP são efetivamente agrupados em um único arquivo, o que também facilita a compartilhamento.
Tecnicamente, sim, embora a redução de tamanho adicional possa ser mínima ou até contraproducente. Comprimir um arquivo já comprimido pode às vezes aumentar seu tamanho devido aos metadados adicionados pelo algoritmo de compressão.
Para descomprimir um arquivo, geralmente você precisa de uma ferramenta de descompressão ou descompactação, como WinZip ou 7-Zip. Essas ferramentas podem extrair os arquivos originais do formato comprimido.