Пакет Android (APK) — это стандартный формат пакета, используемый для распространения и установки прикладного программного обеспечения и промежуточного программного обеспечения в операционной системе Google Android. Файлы APK представляют собой архивы в формате ZIP, которые включают байт-код приложения, ресурсы, активы, сертификаты и файл манифеста.
Файл APK содержит несколько ключевых компонентов: - AndroidManifest.xml: файл манифеста в формате XML, который описывает основную информацию о приложении для инструментов сборки Android, ОС и Google Play. Сюда входят имя пакета приложения, версия, права доступа, ссылки на библиотечные файлы и т. д. - Classes.dex: классы, скомпилированные в формате файла DEX, понятном для среды выполнения Android. Он содержит скомпилированный байт-код Java приложения. - Ресурсы: ресурсы, не скомпилированные в resources.arsc, включая изображения, таблицы строк, макеты пользовательского интерфейса в XML и т. д. - Resources.arsc: файл, содержащий предварительно скомпилированные ресурсы, такие как XML-файлы для значений, рисунков, макетов и других элементов. - Активы: каталог, содержащий активы приложения, которые можно получить с помощью AssetManager. - Каталог META-INF: эта папка содержит: - MANIFEST.MF: файл манифеста - CERT.RSA: сертификат приложения - CERT.SF: список ресурсов и дайджест SHA-1 соответствующих строк в файле MANIFEST.MF
Структура типичного файла APK выглядит следующим образом:
/AndroidManifest.xml /classes.dex /resources.arsc /res/ drawable/ layout/ values/ /assets/ /META-INF/ MANIFEST.MF CERT.RSA CERT.SF
При установке приложения устройство генерирует исполняемый файл Dalvik (DEX) для выполнения, извлекая файл classes.dex из загруженного файла APK. Затем среда выполнения Android (ART) использует этот файл DEX для запуска приложения. Байт-код в файле DEX основан на регистрах, в отличие от байт-кода, основанного на стеке, в файлах .class Java. Байт-код DEX разработан так, чтобы быть более компактным и экономичным, чем стандартный байт-код Java.
Во время разработки приложения модули приложения Android компилируются в промежуточные неподписанные APK для отладки и тестирования. Процесс сборки включает преобразование ресурсов приложения в сжатую двоичную форму, преобразование кода в формат DEX и создание окончательного APK со скомпилированными ресурсами, кодом и файлом манифеста Android. Для выпуска APK должен быть подписан с помощью хранилища ключей, которое используется для установления авторства приложения и разрешения распространения обновлений приложения.
Google предоставляет инструмент упаковки активов Android (aapt) для просмотра, создания и обновления архивов, совместимых с Zip (zip, jar, apk). Он также может компилировать ресурсы в двоичные активы. Разработчики могут использовать команду «aapt dump» для получения информации о содержимом APK без извлечения файлов. «aapt dump badging» выводит имя пакета приложения, версию и включенные действия, а «aapt dump permissions» показывает объявленные разрешения.
Понимание формата APK важно для разработчиков Android, чтобы правильно упаковывать свои приложения для распространения. Это также полезно для изучения содержимого и поведения существующих приложений. Исследователи в области безопасности часто анализируют файлы APK, чтобы выявить потенциальные уязвимости безопасности или проблемы конфиденциальности в приложениях Android.
Подводя итог, Android Package Kit (APK) — это стандартный формат пакета для приложений Android, содержащий скомпилированный байт-код, ресурсы, активы и метаданные в архиве на основе ZIP с определенной структурой. Знакомство с форматом и инструментами APK имеет важное значение для разработки Android, позволяя разработчикам создавать, тестировать и публиковать свои п риложения для распространения через такие магазины приложений, как Google Play.
Сжатие файлов уменьшает избыточность, чтобы те же данные занимали меньше бит. Верхняя граница задаётся теорией информации: для без потерь пределом является энтропия источника (см. теорему кодирования источника Шеннона source coding theorem и его оригинальную статью 1948 года «A Mathematical Theory of Communication»). Для сжатия с потерями компромисс между битрейтом и качеством описывает теория rate–distortion.
Большинство компрессоров работают в два этапа. Сначала модель предсказывает или выявляет структуру данных. Затем кодер превращает эти предсказания в почти оптимальные шаблоны битов. Классическая семья моделей — Lempel–Ziv LZ77 (1977) и LZ78 (1978) находят повторяющиеся подстроки и изл учают ссылки вместо сырых байтов. На стороне кодирования кодирование Хаффмана (см. статью 1952 года) назначает более короткие коды вероятным символам. Арифметическое кодирование и range coding ещё точнее приближаются к пределу энтропии, а современные Asymmetric Numeral Systems (ANS) дают схожие коэффициенты при табличных реализациях.
DEFLATE (используют gzip, zlib, ZIP) сочетает LZ77 и Хаффмана. Спецификации открыты: DEFLATE RFC 1951, оболочка zlib RFC 1950и формат gzip RFC 1952. Gzip ориентирован на потоковую передачу и явно не обеспечивает произвольный доступ. PNG закрепляет DEFLATE как единственный метод (окно до 32 КиБ) согласно спецификации «Compression method 0…» и W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): современный универсальный компрессор с высокими коэффициентами и очень быстрой декомпрессией. Формат описан в RFC 8878 (и HTML-зеркале) и в референс-спеке на GitHub. Как и gzip, базовый фрейм не предполагает произвольного доступа. Главное преимущество zstd — словари: маленькие образцы корпуса, резко улучшающие сжатие множества крошечных или похожих файлов (см.документацию словарей python-zstandard и пример Nigela Tao). Реализации принимают «unstructured» и «structured» словари (обсуждение).
Brotli: оптимизирован для веб-контента (WOFF2, HTTP). Совмещает статический словарь и DEFLATE-подобное ядро LZ+энтропия. Спецификация — RFC 7932, где указано окно 2WBITS−16 с WBITS в [10, 24] и то, что формат не предоставляет произвольный доступ. Brotli часто превосходит gzip на веб-тексте и быстро декодируется.
Контейнер ZIP: ZIP — файловый архив, поддерживающий разные методы (deflate, store, zstd и др.). Де-факто стандарт — APPNOTE PKWARE (см.портал APPNOTE, размещённую копиюи обзоры LC ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 ориентирован на максимальную скорость при умеренных коэффициентах. См. страницу проекта и формат фреймов. Подходит для кэшей в памяти, телеметрии и горячих путей, где декомпрессия должна быть почти со скоростью RAM.
XZ / LZMA гнётся за плотностью (высоким коэффициентом), но компрессует медленнее. XZ — контейнер; основную работу делают LZMA/LZMA2 (моделирование наподобие LZ77 + range coding). См.формат .xz, спецификацию LZMA (Павлов)и заметки ядра Linux про XZ Embedded. XZ обычно сжимает лучше gzip и соперничает с современными кодеками высокой плотности, но кодирует дольше.
bzip2 использует преобразование Бэрроуза–Уилера (BWT), move-to-front, RLE и Хаффмана. Обычно даёт файлы меньше, чем gzip, но медленнее; см.официальный мануал и man-страниц у (Linux).
Важен размер окна. Ссылки DEFLATE смотрят максимум на 32 КиБ назад (RFC 1951) и ограничение PNG 32 КиБ здесь. Brotli поддерживает окна от ~1 КиБ до 16 МиБ (RFC 7932). Zstd настраивает окно и глубину поиска уровнями (RFC 8878). Базовые потоки gzip/zstd/brotli спроектированы для последовательного чтения; сами форматы не гарантируют произвольный доступ, хотя контейнеры (индексы tar, блочное фреймирование, форматные индексы) могут его добавить.
Форматы выше — lossless: можно восстановить те же байты. Медиа-кодеки часто lossy: они отбрасывают незаметные детали ради меньших битрейтов. Для изображений классический JPEG (DCT, квантование, энтропийное кодирование) стандартизован в ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. В аудио MP3 (MPEG-1 Layer III) и AAC (MPEG-2/4) используют перцепционные модели и MDCT (см.ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7и обзор MDCT здесь). Lossy и lossless могут сосуществовать (PNG для UI, веб-кодеки для изображений/видео/аудио).
Теория Shannon 1948 · Rate–distortion · Кодирование Huffman 1952 · Арифметическое кодирование · Range coding · ANS. Форматы DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · XZ format. Стек BWT Burrows–Wheeler (1994) · руководство bzip2. Медиа JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Итог: подбирайте компрессор под свои данные и ограничения, измеряйте на реальных входах и не забывайте о выгоде словарей и умного фрейминга. С удачной парой получите меньшие файлы, быстрые передачи и отзывчивые приложения без ущерба корректности и переносимости.
Сжатие файлов - это процесс, который уменьшает размер файла или файлов, обычно для экономии места на диске или ускорения передачи по сети.
Сжатие файлов работает путем идентификации и удаления избыточности в данных. Оно использует алгоритмы для кодирования исходных данных в более маленьком пространстве.
Два основных типа сжатия файлов: без потерь и с потерями. Сжатие без потерь позволяет восстановить исходный файл целиком, в то время как сжатие с потерями обеспечивает более значительное уменьшение размера за счет небольшой потери в качестве данных.
Популярным примером инструмента для сжатия файлов является WinZip, который поддерживает несколько форматов сжатия, включая ZIP и RAR.
При сжатии без потерь качество остается неизменным. Однако при сжатии с потерями может быть заметное снижение качества, поскольку оно удаляет менее важные данные для более значительного уменьшения размера файла.
Да, сжатие файлов безопасно с точки зрения целостности данных, особенно при сжатии без потерь. Однако, как и любые файлы, сжатые файлы могут стать целью для вредоносного ПО или вирусов, поэтому всегда важно иметь надежное программное обеспечение безопасности.
Почти все типы файлов мож но сжимать, включая текстовые файлы, изображения, аудио, видео и программные файлы. Однако уровень достижимого сжатия может значительно варьироваться в зависимости от типа файла.
ZIP-файл - это тип формата файла, который использует сжатие без потерь для уменьшения размера одного или нескольких файлов. Несколько файлов в ZIP-файле фактически объединяются в один файл, что также упрощает обмен данными.
Технически, да, хотя дополнительное уменьшение размера может быть минимальным или даже противопродуктивным. Сжатие уже сжатого файла иногда может увеличить его размер из-за метаданных, добавленных алгоритмом сжатия.
Чтобы распаковать файл, обычно вам нужен инструмент для распаковки или разархивации, такой как WinZip или 7-Zip. Эти инструменты могут извлечь исходные файлы из сжатого формата.