Programlanabilir Web İkili (PWB) arşiv formatı, web tabanlı uygulama kodlarını ve kaynaklarını verimli bir şekilde paketlemek, sıkıştırmak ve dağıtmak için kullanılan bir dosya formatıdır. Çok sayıda JavaScript, CSS, HTML, resim ve diğer varlık dosyalarını kullanan modern web uygulamalarının artan karmaşıklığı ve boyutunu ele almak için geliştirilmiştir. PWB formatı, bu dosyaların tek bir ikili arşive paketlenmesine olanak tanır, depolama gereksinimlerini azaltır ve ağlar üzerinden daha hızlı iletimi sağlar.
Temel olarak, bir PWB arşivi, bir dizi dosya girdisinin ardından gelen bir dosya başlığından oluşur. Her dosya girdisi, arşivde saklanan bir dosya hakkında ad, sıkıştırılmış ve sıkıştırılmamış boyut ve veri bütünlüğü doğrulaması için CRC32 sağlama toplamı gibi meta veriler içerir. Gerçek dosya verileri meta verilerden sonra saklanır ve LZ77 ve Huffman kodlamasının bir kombinasyonu olan Deflate algoritması kullanılarak sıkıştırılır.
PWB başlığı, dosyayı bir PWB arşivi olarak tanımlamak için 4 baytlık bir sihirli sayıyla (0x50574221) başlar. Sihirli sayının ardından, PWB format sürümünü gösteren 2 baytlık bir sürüm numarası gelir. Mevcut sürüm 1.0'dır. Sürümden sonra, gelecekteki kullanım için ayrılmış 4 bayt vardır, ardından arşivdeki toplam dosya girişi sayısını temsil eden 8 baytlık bir tamsayı gelir.
PWB arşivindeki her dosya girdisi, dosyanın meta verilerinin uzunluğunu belirten 4 baytlık bir tamsayı ile başlar. Meta veriler bir JSON nesnesi olarak saklanır ve dosyanın adı, MIME türü, zaman damgaları ve sıkıştırılıp sıkıştırılmadığı gibi özellikler içerir. Meta veri uzunluğunun ardından gerçek JSON kodlu meta veri dizesi gelir.
Meta verilerden sonra sıkıştırılmış dosya verileri saklanır. Veriler, verilerin sıkıştırılmış boyutunu gösteren 8 baytlık bir tamsayı ile gelir, ardından sıkıştırılmamış boyut için başka bir 8 baytlık tamsayı gelir. Veriler daha sonra, JavaScript, CSS ve HTML dosyaları gibi metin tabanlı varlıkların boyutunu önemli ölçüde azaltabilen Deflate sıkıştırma algoritması kullanılarak kodlanır.
PWB formatının temel avantajlarından biri, web uygulama varlıklarını verimli bir şekilde saklama ve sıkıştırma yeteneğidir. Deflate sıkıştırma kullanarak PWB arşivleri, web uygulaması varlıklarının büyük bir kısmını oluşturan metin tabanlı dosyalar için yüksek sıkıştırma oranları elde edebilir. Bu, depolama gereksinimlerini azaltır ve daha az veri ağ üzerinden iletilmesi gerektiğinden dosya aktarımlarını hızlandırır.
PWB'nin bir diğer avantajı, arşiv içindeki tek tek dosyalara rastgele erişimi desteklemesidir. Her dosyanın meta verileri arşiv içindeki ofsetini ve boyutunu içerdiğinden, dosyalar tüm arşivi açmaya gerek kalmadan hızlı bir şekilde bulunabilir ve çıkarılabilir. Bu, birçok varlığa sahip büyük web uygulamaları için özellikle kullanışlıdır, çünkü belirli kaynakların talep üzerine verimli bir şekilde yüklenmesine olanak tanır.
Bir PWB arşivi oluşturmak için geliştiriciler, komut satırı yardımcı programı ve programlı kullanım için bir kitaplık olarak bulunan PWB Paketleyicisi gibi araçları kullanabilir. PWB Paketleyicisi, bir web uygulaması dosyaları dizinini girdi olarak alır ve tüm dosyaları ve meta verilerini içeren bir PWB arşivi oluşturur. Geliştiriciler ayrıca belirli dosyaları veya dizinleri hariç tutma, özel MIME türleri ayarlama ve sıkıştırma seviyelerini ayarlama gibi yapılandırma seçeneklerini de belirleyebilir.
Bir PWB arşivi olarak paketlenmiş bir web uygulaması dağıtıldığında, uygulamayı barındıran sunucu, tek tek dosyaları gerektiği gibi çıkarmak ve sunmak için PWB Dönüştürücüsünü kullanabilir. PWB Dönüştürücüsü, PWB arşivlerinden dosyaları verimli bir şekilde çıkaran ve sonraki istekler için bunları bellekte veya diskte önbelleğe alan sunucu tarafı bir araçtır. Bu, sunucunun tüm arşivi her seferinde çıkarmaya gerek kalmadan belirli uygulama kaynakları için istemci isteklerine hızlı bir şekilde yanıt vermesini sağlar.
PWB formatı ayrıca, bütünlüklerini ve özgünlüklerini sağlamak için arşivleri dijital olarak imzalamayı destekler. Geliştiriciler, PWB başlığına, arşivin bozulmadığını ve güvenilir bir kaynaktan geldiğini doğrulamak için sunucu veya istemci tarafından doğrulanabilen bir dijital imza ekleyebilir. Bu, web uygulaması kodunun ve kaynaklarının yetkisiz değişikliklerini önlemeye yardımcı olur ve güvenliği artırır.
Özetle, PWB arşiv formatı, web uygulama varlıklarını verimli bir şekilde paketlemek, sıkıştırmak ve dağıtmak için güçlü bir araçtır. Birden fazla dosyayı meta veriler ve sıkıştırma ile tek bir arşivde birleştirerek PWB, depolama gereksinimlerini azaltır, dosya aktarımlarını hızlandırır ve tek tek kaynaklara rastgele erişim sağlar. Web uygulamaları boyut ve karmaşıklık olarak büyümeye devam ettikçe, PWB formatı geliştiricilerin uygulamalarını daha hızlı yükleme süreleri ve gelişmiş performans için optimize etmelerine yardımcı olur.
Dosya sıkıştırma, aynı bilgiyi daha az bit ile temsil etmek için fazlalıkları azaltır. Ne kadar küçülebileceğinizi belirleyen üst sınır bilgi teorisidir: kayıpsız sıkıştırmada limit kaynağın entropisidir (bkz. Shannon'ın kaynak kodlama teoremi source coding theorem ve 1948 tarihli “A Mathematical Theory of Communication”). Kayıplı sıkıştırmada bit hızı ile kalite arasındaki dengeyi rate–distortion teorisiaçıklar.
Çoğu sıkıştırıcı iki aşamalıdır. Önce bir model verideki yapıyı tahmin eder veya ortaya çıkarır. Ardından bir coder bu tahminleri neredeyse optimal bit kalıplarına çevirir. Klasik aile Lempel–Ziv'dir LZ77 (1977) ve LZ78 (1978) tekrarlanan alt dizileri bulup ham bayt yerine referans yazar. Kodlama tarafında Huffman kodlama (bkz.1952 makalesi) olasılığı yüksek sembollere daha kısa kodlar verir. Aritmetik kodlama ve range coding entropi sınırına daha da yaklaşır; modern Asymmetric Numeral Systems (ANS) ise tablo tabanlı uygulamalarla benzer oranlar elde eder.
DEFLATE (gzip, zlib, ZIP) LZ77 ile Huffman'ı birleştirir. Spesifikasyonlar açık: DEFLATE RFC 1951, zlib sarmalayıcısı RFC 1950ve gzip formatı RFC 1952. Gzip akış için tasarlandı ve rastgele erişim vaat etmez. PNG, tek sıkıştırma yöntemi olarak DEFLATE'i (32 KiB pencere) standartlaştırır; bkz.“Compression method 0…” ve W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): yüksek oranlar ve çok hızlı açma için tasarlanan yeni nesil genel kompresör. Format RFC 8878 (ayrıca HTML yansısı) ve referans dokümanı GitHub'daaçıklanmıştır. Gzip gibi temel çerçeve rastgele erişim hedeflemez. Zstd'nin süper gücü sözlüklerdir: korpusunuzdan küçük örnekler birçok küçük/benzer dosyayı ciddi biçimde küçültür (bkz.python-zstandard sözlük dokümanları ve Nigel Tao örneği). Uygulamalar “unstructured” ve “structured” sözlükleri destekler (tartışma).
Brotli: web içeriği (örn. WOFF2 fontlar, HTTP) için optimize edildi. Statik sözlük ile DEFLATE benzeri LZ+entropi çekirdeğini birleştirir. Spesifikasyon RFC 7932, ayrıca WBITS [10, 24] (1 KiB−16 B ile 16 MiB−16 B) aralığında 2WBITS−16 kayar pencere ve rastgele erişim sağlamadığınıbelirtir. Brotli çoğu web metninde gzip'i geçer ve hızlı çözülür.
ZIP konteyneri: ZIP, farklı sıkıştırma yöntemleri (deflate, store, zstd vb.) taşıyabilen bir arşivdir. De facto standart PKWARE APPNOTE'tur (bkz.APPNOTE portalı, barındırılan kopyave LC özetleri ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 mütevazı oranlarla ham hız hedefler. Proje sayfasına (“extremely fast compression”) ve frame formatınabakın. RAM hızına yakın dekompresyon gerektiren bellek içi cache'ler, telemetri veya sıcak yollar için ideal.
XZ / LZMA yüksek yoğunluk (yüksek oran) için daha yavaş sıkıştırmayı göze alır. XZ bir konteynerdir; asıl işi genelde LZMA/LZMA2 (LZ77 benzeri modelleme + range coding) yapar. .xz formatı, LZMA spesifikasyonu (Pavlov)ve Linux kernel notları XZ Embeddedile XZ genelde gzip'ten daha iyi sıkıştırır ve modern yüksek oranlı codec'lerle rekabet eder, fakat kodlama süresi uzundur.
bzip2, Burrows–Wheeler dönüşümünü (BWT), move-to-front'u, RLE'yi ve Huffman'ı kullanır. Genellikle gzip'ten küçük ama daha yavaştır; resmi kılavuza ve man sayfasınabakın.
“Pencere boyutu” önemlidir. DEFLATE referansları yalnızca 32 KiB geriye bakabilir (RFC 1951) ve PNG'nin 32 KiB sınırı burada belirtilir. Brotli yaklaşık 1 KiB ile 16 MiB arası pencereleri destekler (RFC 7932). Zstd pencereyi ve arama derinliğini seviyeler ile ayarlar (RFC 8878). gzip/zstd/brotli'nin temel akışları ardışık çözümeye göre tasarlanır; formatların kendileri rastgele erişim garantilemez, ancak konteynerler (tar indeksleri, parça bazlı çerçeveler, format spesifik indeksler) ekleyebilir.
Yukarıdaki formatlar kayıpsızdır: aynı baytları geri alırsınız. Medya codec'leri genellikle kayıplıdır: daha düşük bit hızları için algılanmayan detayları atarlar. Görsellerde klasik JPEG (DCT, kantizasyon, entropi kodlama) ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1içinde standarttır. Seste MP3 (MPEG-1 Layer III) ve AAC (MPEG-2/4) algısal modeller ve MDCT dönüşümleri kullanır (bkz.ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7ve MDCT özeti burada). Kayıplı ve kayıpsız yöntemler birlikte kullanılabilir (ör. UI için PNG; web codec'leri görsel/video/ses için).
Teori Shannon 1948 · Rate–distortion · Kodlama Huffman 1952 · Aritmetik kodlama · Range coding · ANS. Formatlar DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · XZ format. BWT zinciri Burrows–Wheeler (1994) · bzip2 kılavuzu. Medya JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Özetle: verilerinize ve kısıtlarınıza uyan bir sıkıştırıcı seçin, gerçek girdiler üzerinde ölçün ve sözlükler ile akıllı çerçevelemenin kazançlarını unutmayın. Doğru eşleşme ile daha küçük dosyalar, daha hızlı transferler ve daha çevik uygulamalar elde eder, doğruluk veya taşınabilirlikten ödün vermezsiniz.
Dosya sıkıştırması, dosyanın boyutunu azaltma işlemidir, genellikle depolama alanını tasarruf etmek veya bir ağ üzerindeki iletimi hızlandırmak için kullanılır.
Dosya sıkıştırması, verilerdeki gereksiz bilgileri belirleyip çıkararak çalışır. İlk verileri daha küçük bir alanda kodlamak için algoritmalar kullanır.
Dosya sıkıştırmanın iki ana türü lossless (kayıpsız) ve lossy (kayıplı) sıkıştırmadır. Kayıpsız sıkıştırma, orijinal dosyanın mükemmel bir şekilde geri yüklenmesini sağlarken, kayıplı sıkıştırma, veri kalitesindeki bazı kayıpların maliyetine daha büyük ölçüde boyut küçültmeyi sağlar.
Popüler bir dosya sıkıştırma aracı örneği, ZIP ve RAR dahil olmak üzere birden fazla sıkıştırma formatını destekleyen WinZip'tir.
Kayıpsız sıkıştırma ile kalite değişmez. Ancak, kayıplı sıkıştırmada, dosya boyutunu daha da küçültmek için az önemli veriler çıkarıldığından kalitede belirgin bir azalma olabilir.
Evet, veri bütünlüğü açısından dosya sıkıştırması güvenlidir, özellikle kayıpsız sıkıştırmayla. Ancak, başka herhangi bir dosyada olduğu gibi, sıkıştırılmış dosyalar da zararlı yazılım veya virüsler tarafından hedef alınabilir, bu yüzden her zaman güvenilir bir güvenlik yazılımı bulundurmak önemlidir.
Neredeyse tüm dosya türleri sıkıştırılabilir, bu türler arasında metin dosyaları, resimler, ses, video ve yazılım dosyaları bulunur. Ancak, elde edilebilecek sıkıştırma seviyesi, dosya türlerine göre önemli ölçüde değişebilir.
ZIP dosyası, bir veya daha fazla dosyanın boyutunu azaltmak için kayıpsız sıkıştırmayı kullanan bir dosya formatı türüdür. ZIP dosyasındaki birden fazla dosya, tek bir dosyada etkili bir şekilde bir araya getirilir, bu da paylaşmayı kolaylaştırır.
Teknik olarak, evet, ancak ek boyut azaltma minimum veya hatta zararlı olabilir. Zaten sıkıştırılmış bir dosyayı sıkıştırmak, bazen sıkıştırma algoritması tarafından eklenen metadatanın neden olduğu boyut artışına neden olabilir.
Bir dosyayı açmak için genellikle bir açma veya açma aracına ihtiyacınız vardır, örneğin WinZip veya 7-Zip. Bu araçlar, sıkıştırılmış formatından orijinal dosyaları çıkarabilir.