Giải nén tệp PAX

LHA lưu trữ định dạng, còn được gọi là LZH, là một định dạng tệp lưu trữ nén chủ yếu được sử dụng trên hệ thống MS-DOS và Microsoft Windows. Nó được Haruyasu Yoshizaki phát triển vào cuối những năm 1980 như một cải tiến so với các định dạng nén ARC và ZIP hiện có. Lưu trữ LHA cung cấp tỷ lệ nén hiệu quả và tốc độ giải nén nhanh, khiến chúng phù hợp để lưu trữ và phân phối phần mềm, tài liệu và các loại tệp khác.

Định dạng LHA sử dụng kết hợp các thuật toán mã hóa Lempel-Ziv-Welch (LZW) và Huffman để đạt được tỷ lệ nén cao. LZW là một thuật toán nén dựa trên từ điển thay thế các lần xuất hiện dữ liệu lặp lại bằng các tham chiếu đến một từ điển được xây dựng khi dữ liệu đang được nén. Ngược lại, mã hóa Huffman là một lược đồ mã hóa độ dài biến đổi, gán các chuỗi bit ngắn hơn cho các ký hiệu thường xuyên hơn, do đó giảm kích thước tổng thể của dữ liệu đã nén.

Một lưu trữ LHA bao gồm một loạt các tiêu đề và các khối dữ liệu đã nén. Lưu trữ bắt đầu bằng một tiêu đề chính chứa thông tin về chính lưu trữ, chẳng hạn như phiên bản định dạng lưu trữ, phương pháp nén được sử dụng và tổng số tệp được lưu trữ trong lưu trữ. Theo sau tiêu đề chính là các tiêu đề tệp riêng lẻ cho mỗi tệp có trong lưu trữ. Các tiêu đề tệp này lưu trữ siêu dữ liệu như tên tệp gốc, kích thước tệp, ngày sửa đổi và tổng kiểm tra CRC-16.

Sau mỗi tiêu đề tệp, dữ liệu đã nén cho tệp đó được lưu trữ trong một hoặc nhiều khối dữ liệu. Kích thước của mỗi khối dữ liệu được xác định bởi phương pháp nén và các cài đặt được sử dụng trong quá trình tạo lưu trữ. LHA hỗ trợ một số phương pháp nén, bao gồm -lh0- (không nén), -lh1- (mã hóa RLE), -lh4- (nén LZW), -lh5- (mã hóa LZW + Huffman) và -lh7- (nén LZSS). Lựa chọn phương pháp nén ảnh hưởng đến cả tỷ lệ nén và tốc độ giải nén của lưu trữ.

Một tính năng đáng chú ý của định dạng LHA là hỗ trợ lưu trữ vững chắc. Trong một lưu trữ vững chắc, dữ liệu đã nén cho nhiều tệp được nối lại với nhau, cho phép thuật toán nén tận dụng sự trùng lặp giữa các ranh giới tệp. Điều này có thể dẫn đến tỷ lệ nén cao hơn đáng kể so với các lưu trữ không vững chắc, trong đó mỗi tệp được nén độc lập. Tuy nhiên, lưu trữ vững chắc cũng có nhược điểm là yêu cầu phải giải nén toàn bộ lưu trữ để trích xuất một tệp duy nhất, điều này có thể tốn thời gian đối với các lưu trữ lớn.

Để tạo một lưu trữ LHA, một tiện ích nén như LHA hoặc LHarc được sử dụng. Các tiện ích này lấy một hoặc nhiều tệp đầu vào và nén chúng thành một tệp lưu trữ LHA duy nhất có phần mở rộng .lha hoặc .lzh. Quá trình nén liên quan đến việc phân tích dữ liệu đầu vào, xây dựng một từ điển các mẫu lặp lại và thay thế các mẫu đó bằng các tham chiếu ngắn hơn trong đầu ra đã nén. Sau đó, dữ liệu đã nén được chia thành các khối và được ghi vào tệp lưu trữ cùng với các tiêu đề và siêu dữ liệu cần thiết.

Giải nén các tệp từ lưu trữ LHA liên quan đến việc đọc các tiêu đề lưu trữ để xác định vị trí các tệp mong muốn rồi giải nén các khối dữ liệu tương ứng. Quá trình giải nén đảo ngược thuật toán nén, xây dựng lại dữ liệu gốc từ các tham chiếu từ điển và các ký hiệu được mã hóa. Hầu hết các tiện ích nén LHA đều hỗ trợ nhiều tùy chọn giải nén, chẳng hạn như giải nén các tệp cụ thể, ghi đè các tệp hiện có hoặc bảo toàn cấu trúc thư mục gốc.

Một lợi thế của định dạng LHA là khả năng tương thích của nó với nhiều hệ điều hành và nền tảng. Ngoài MS-DOS và Microsoft Windows, lưu trữ LHA có thể được tạo và giải nén trên các hệ thống giống Unix, macOS và các nền tảng khác bằng các công cụ phần mềm phù hợp. Khả năng tương thích đa nền tảng này khiến LHA trở thành lựa chọn thuận tiện để phân phối phần mềm và dữ liệu trên các môi trường khác nhau.

Tuy nhiên, định dạng LHA cũng có một số hạn chế so với các định dạng nén hiện đại hơn. Một vấn đề là thiếu hỗ trợ mã hóa tích hợp, có nghĩa là lưu trữ LHA không cung cấp bất kỳ bảo mật vốn có nào cho dữ liệu nhạy cảm. Một hạn chế khác là kích thước tệp tối đa được định dạng hỗ trợ, thường vào khoảng 2 GB do sử dụng các dịch chuyển tệp 32 bit. Ngoài ra, định dạng LHA phần lớn đã được thay thế bằng các định dạng mới hơn như ZIP và RAR, cung cấp tỷ lệ nén được cải thiện, hiệu suất tốt hơn và các tính năng bổ sung.

Mặc dù có những hạn chế này, định dạng LHA vẫn được sử dụng cho đến ngày nay, đặc biệt là để lưu trữ và phân phối phần mềm và dữ liệu cũ hơn. Nhiều trò chơi MS-DOS cổ điển, ứng dụng và lưu trữ tài liệu vẫn được phân phối ở định dạng LHA và có rất nhiều công cụ và tiện ích có sẵn để làm việc với lưu trữ LHA trên các hệ thống hiện đại. Một số tiện ích nén LHA phổ biến bao gồm LHA, LHarc và UNLHA, trong khi nhiều trình lưu trữ tệp hiện đại như 7-Zip và WinRAR cũng hỗ trợ tạo và giải nén lưu trữ LHA.

Về hiệu suất, định dạng LHA cung cấp sự cân bằng tốt giữa tỷ lệ nén và tốc độ giải nén. Các đặc điểm hiệu suất chính xác phụ thuộc vào phương pháp nén cụ thể và các cài đặt được sử dụng, cũng như bản chất của dữ liệu đầu vào. Nói chung, lưu trữ LHA được tạo bằng phương pháp -lh5- (mã hóa LZW + Huffman) cung cấp sự cân bằng tốt giữa tỷ lệ nén và tốc độ giải nén, trong khi phương pháp -lh7- (nén LZSS) cung cấp giải nén nhanh hơn với chi phí là tỷ lệ nén thấp hơn một chút.

Khi làm việc với lưu trữ LHA, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng các công cụ phần mềm được sử dụng tương thích với phiên bản và tính năng cụ thể của định dạng lưu trữ. Các tiện ích nén LHA cũ hơn có thể không hỗ trợ các phương pháp nén hoặc tính năng lưu trữ mới hơn, trong khi các công cụ hiện đại có thể xử lý các lưu trữ cũ khác với phần mềm gốc. Cũng nên xác minh tính toàn vẹn của lưu trữ LHA bằng tổng kiểm tra CRC-16 hoặc các phương pháp xác minh khác để đảm bảo rằng dữ liệu đã nén không bị hỏng trong quá trình lưu trữ hoặc truyền.

Tóm lại, định dạng lưu trữ LHA là một định dạng nén cũ cung cấp khả năng nén hiệu quả và giải nén nhanh để lưu trữ và phân phối các tệp trên hệ thống MS-DOS và Microsoft Windows. Mặc dù phần lớn đã được thay thế bằng các định dạng mới hơn như ZIP và RAR, LHA vẫn có liên quan đến việc lưu trữ và phân phối phần mềm và dữ liệu cũ hơn. Khả năng tương thích đa nền tảng và đặc điểm hiệu suất tốt của nó làm cho nó trở thành một công cụ hữu ích trong một số trường hợp nhất định và vẫn còn nhiều tiện ích và công cụ phần mềm có sẵn để làm việc với lưu trữ LHA trên các hệ thống hiện đại. Hiểu được cấu trúc và các tính năng của định dạng LHA rất có giá trị đối với bất kỳ ai làm việc với dữ liệu cũ hoặc lưu trữ phần mềm.