Формат PAX (Packed Archive Format) — это формат файла, используемый для архивирования и сжатия файлов и каталогов. Изначально он был разработан Google и основан на сочетании методов из форматов ZIP и tar. PAX стремится обеспечить эффективное сжатие, быстрый произвольный доступ к файлам и расширяемость для пользовательских метаданных.
В основе архива PAX лежит центральный каталог, содержащий метаданные об архивированных файлах, за которым следуют сами сжатые данные файла. Центральный каталог всегда находится в конце архива для быстрого доступа без необходимости сканирования всего файла.
Каждая запись файла в центральном каталоге включает такую информацию, как путь к файлу, размер, временная метка, контрольная сумма CRC32 и используемый метод сжатия. Путь к файлу хранится как строка Unicode, что позволяет поддерживать имена файлов, не содержащие символы ASCII. PAX использует кодировку UTF-8 для путей к файлам.
Для сжатия PAX поддерживает несколько алгоритмов, включая DEFLATE, Brotli и Zstandard (zstd). DEFLATE — это метод по умолчанию, который является тем же алгоритмом, используемым в ZIP и gzip. Он обеспечивает хороший баланс между степенью сжатия и скоростью. Brotli и Zstandard — это более новые алгоритмы, которые могут обеспечивать более высокую степень сжатия, особенно для определенных типов данных, таких как текстовые файлы, за счет более низкой скорости сжатия и распаковки.
Сжатые данные файла в PAX хранятся в блоках, при этом каждый блок имеет максимальный несжатый размер 1 МБ. Такое блочное хранение обеспечивает эффективный произвольный доступ к файлам, поскольку для извлечения определенного файла необходимо найти и распаковать только необходимые блоки, а не обрабатывать весь архив.
Одной из ключевых особенностей PAX является поддержка сплошного сжатия. При сплошном сжатии архив рассматривается как один непрерывный поток данных, а не как набор отдельных файлов. Это позволяет компрессору находить избыточности и закономерности между границами файлов, что потенциально приводит к более высокой степени сжатия. Однако сплошное сжатие может повлиять на возможность быстрого доступа к отдельным файлам, поскольку может потребоваться распаковка всего архива до нужного файла.
PAX также включает проверки целостности для обнаружения повреждения данных. Каждая запись файла в центральном ката логе включает контрольную сумму CRC32 несжатых данных файла. При извлечении файлов PAX вычисляет контрольную сумму распакованных данных и сравнивает ее с сохраненной контрольной суммой для проверки целостности. Кроме того, архивы PAX могут включать необязательную цифровую подпись для обеспечения аутентификации и обнаружения несанкционированного доступа.
Для повышения производительности PAX поддерживает многопоточное сжатие и распаковку. Файлы можно сжимать и записывать в архив параллельно, используя несколько ядер ЦП. Аналогично, при извлечении несколько файлов можно распаковывать одновременно. Такая параллельная обработка может значительно ускорить операции архивирования и извлечения на многоядерных системах.
Архивы PAX также могут хранить дополнительные метаданные помимо стандартных атрибутов файла. Пользовательские метаданные можно назначать файлам и каталогам с помощью пар ключ-значение. Эти метаданные хранятся в центральном каталоге вместе с записями файлов. Примерами пользовательских метаданных могут быть информация об авторе, категории файлов или данные, зависящие от приложения.
Поддержка потоковой передачи — еще одна особенность PAX. Архивы можно создавать и извлекать в потоковом режиме, без необходимости загружать весь архив в память. Это особенно полезно при работе с большими архивами или при работе с ограниченными ресурсами памяти. Потоковая передача позволяет создавать архивы на лету или обрабатывать их по мере получения данных через сетевое соединение.
Для обратной совместимости и взаимодействия архивы PAX могут включать резервный архив ZIP. Архив ZIP добавляется в конец архива PAX и содержит те же файлы в традиционном формате ZIP. Это позволяет старым инструментам, которые не поддерживают PAX, по-прежнему извлекать файлы из части ZIP архива.
PAX приобрел популярность благодаря своей эффективности, гибкости и реализации с открытым исходным кодом. Он поддерживается различными инструментами и библиотеками архивирования на разных платформах. Эталонная реализация, называемая libpax, написана на C и предоставляет низкоуровневый API для создания и извлечения архивов PAX.
Одним из ограничений PAX является то, что он изначально не поддерживает шифрование. Однако шифрование мо жно реализовать, объединив PAX с другими методами шифрования или используя сторонние инструменты, основанные на формате PAX.
Подводя итог, PAX (Packed Archive Format) — это универсальный и эффективный формат архивирования файлов, который предлагает такие функции, как быстрый произвольный доступ, сплошное сжатие, параллельная обработка, пользовательские метаданные и поддержка потоковой передачи. Сочетание алгоритмов сжатия, блочного хранения и расширяемости делает его привлекательным выбором для архивирования и распространения файлов.
Сжатие файлов - это процесс, сокращающий размер файлов данных для эффективного хранения или передачи. Он использует различные алгоритмы для сжатия данных за счет выявления и удаления избыточности, что часто значительно сокращает размер данных без потери оригинальной информации.
Существует два основных типа сжатия файлов: без потерь и с потерями. Сжатие без потерь позволяет восстановить исходные данные из сжатых данных без потерь, что идеально подходит для файлов, где каждый бит информации важен, например, текстовые или базы дан ных. Обычные примеры включают форматы файлов ZIP и RAR. С другой стороны, сжатие с потерями удаляет менее важные данные, чтобы еще больше уменьшить размер файла, что часто используется в аудио-, видео- и графических файлах. Примерами могут служить JPEG и MP3, где некоторые потери данных не существенно снижают восприятие качества контента.
Сжатие файлов полезно многими способами. Оно экономит пространство хранения на устройствах и серверах, снижает затраты и повышает эффективность. Также ускоряет время передачи файлов по сетям, включая интернет, что особенно ценно для больших файлов. Более того, сжатые файлы можно сгруппировать в один архивный файл, что помогает в организации и облегчает передачу нескольких файлов.
Однако у сжатия файлов есть и некоторые недостатки. Процесс сжатия и распаковки требует вычислительных ресурсов, что может замедлить работу системы, особенно для больших файлов. Кроме того, в случае сжатия с потерями, некоторые исходные данные теряются в процессе сжатия, и результирующее качество может не быть приемлемым для всех целей, особенно для профессиональных приложений, требующих в ысокого качества.
Сжатие файлов - критически важный инструмент в современном цифровом мире. Оно повышает эффективность, экономит место хранения и уменьшает время загрузки и выгрузки. Тем не менее, оно имеет свои недостатки в отношении производительности системы и риска ухудшения качества. Поэтому важно учитывать эти факторы при выборе подходящего метода сжатия для конкретных потребностей в данных.
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 можно 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.