LXF（Linux 提取格式）是一种存档格式，通常用于分发 Linux 发行版和其他软件包。它是作为较旧的 SXF（系统提取格式）的继任者而开发的，并在压缩、安全性和灵活性方面提供了多项改进。LXF 存档旨在自包含，这意味着它们包含提取和安装所需的所有必要文件和元数据。
从本质上讲，LXF 存档由一系列压缩文件和目录组成，以及一个描述存档内容的清单文件。清单文件通常命名为 `manifest.json`，其中包含元数据，例如存档版本、创建日期以及存档中包含的所有文件和目录的列表。清单中的每个条目都包含文件路径、大小、权限和用于完整性验证的校验和。
LXF 存档使用压缩算法的组合来实现高压缩比，同时保持快速的提取速度。LXF 中最常用的压缩算法是 LZMA（Lempel-Ziv-Markov 链算法）和 Brotli。LZMA 以其出色的压缩比而闻名，但与其他算法相比，其压缩和解压缩速度较慢。另一方面，Brotli 在压缩比和速度之间提供了良好的平衡，使其适用于较大的存档。
要创建 LXF 存档，首先使用所选的压缩算法压缩文件和目录。然后将压缩数据分成固定大小的块，通常为 64 KB 或 128 KB。每个块使用快速压缩算法（例如 LZ4 或 Snappy）单独压缩，以进一步减小存档的大小。压缩块按顺序存储在存档文件中，以及清单和其他元数据。
LXF 的一个关键特性是对并行提取的支持。存档格式旨在允许多个线程同时提取存档的不同部分，从而在多核系统上显著减少提取时间。这是通过独立存储压缩块并提供一个索引来实现的，该索引将每个块映射到其在存档中的相应文件和偏移量。
LXF 还包含多项安全措施，以确保存档数据的完整性和真实性。存档中的每个文件都与一个校验和相关联，通常使用 SHA-256 算法计算。校验和存储在清单中，可用于验证提取文件的完整性。此外，LXF 支持数字签名，允许存档创建者使用私钥对清单进行签名。接收者可以使用相应的公钥验证签名，确保存档来自受信任的来源并且未被篡改。
要提取 LXF 存档，提取工具首先读取清单并使用提供的校验和和数字签名验证其完整性。如果验证成功，该工具将继续并行提取压缩块，利用多个线程来加速进程。每个块使用适当的算法解压缩，并将提取的文件写入目标目录，保留原始文件路径和权限。
可以使用各种工具创建和提取 LXF 存档，包括官方 `lxf` 命令行实用程序和图形用户界面，如 `lxf-gui`。这些工具提供了用于指定压缩算法、块大小和其他参数的选项，以针对特定用例优化存档。它们还提供存档拆分和合并等功能，允许将大型存档分布在多个文件中并在提取期间重新组装。
除了在 Linux 发行版中使用外，LXF 在其他领域也获得了普及，例如游戏开发和科学计算。游戏开发者经常使用 LXF 来分发游戏资产和资源，利用其高压缩比和快速的提取速度。在科学计算中，LXF 用于存档和分发大型数据集，确保数据完整性并促进研究人员之间的协作。
尽管有许多优点，但 LXF 并非没有局限性。与 TAR 和 ZIP 等其他已建立的存档格式相比，一个潜在的缺点是它的状态相对较新。这意味着对 LXF 的支持可能不会那么广泛，并且一些较旧的系统或工具可能没有提取 LXF 存档的本机支持。然而，随着 LXF 获得更多采用并得到更广泛的认可，预计这个问题会随着时间的推移而减少。
另一个考虑因素是压缩和提取 LXF 存档所需的计算开销。虽然使用并行提取和快速压缩算法有助于减轻这种开销，但与更简单的格式相比，创建和提取大型 LXF 存档仍然可能耗时且资源密集。然而，对于优先考虑高压缩比和数据完整性的场景，LXF 的好处通常超过了计算成本。
总之，LXF 存档格式代表了数据压缩和分发领域的一项重大进步。它结合了高压缩比、并行提取和强大的安全措施，使其成为从 Linux 发行版到游戏开发和科学计算的广泛应用的理想选择。随着 LXF 继续发展和获得采用，它很可能会成为开发人员和系统管理员工具库中越来越重要的工具。
檔案壓縮透過減少冗餘，讓相同的資訊佔用更少的位元。可壓縮的上限受資訊理論約束：對於無失真壓縮，上界是信源熵（參見香農的信源編碼定理以及他於 1948 年發表的《通信的數學理論》）。對於有失真壓縮，碼率與感知品質之間的權衡由率失真理論描述。
多數壓縮器分兩個階段。首先，模型會預測或揭露資料中的結構。接著，編碼器把這些預測轉成近乎最優的位元型態。經典的建模家族是 Lempel–Ziv：LZ77 (1977)及 LZ78 (1978) 會偵測重複子字串並輸出參照而非原始位元組。編碼面則由霍夫曼編碼（見原始論文1952）為較常出現的符號分配更短的碼字。算術編碼與範圍編碼再進一步逼近熵極限，而現代的非對稱數值系統（ANS）則用查表方式取得相似壓縮率。
DEFLATE（被 gzip、zlib 與 ZIP 採用）把 LZ77 和霍夫曼編碼結合。其規格完全公開：DEFLATERFC 1951、zlib 封裝RFC 1950以及 gzip 檔案格式RFC 1952。Gzip 針對串流設計並明確不提供隨機存取。PNG 影像則把 DEFLATE 規範為唯一的壓縮方式（視窗最多 32 KiB），詳見 PNG 規格「Compression method 0… deflate/inflate… at most 32768 bytes」與W3C/ISO PNG 第二版。
Zstandard (zstd)： 針對高壓縮率與極快解壓而設計的通用壓縮器。格式記載於RFC 8878（以及HTML 鏡像）和 GitHub 上的參考規格文件。與 gzip 類似，基本框架並不追求隨機存取。zstd 的絕招是字典：從語料擷取的小樣本能大幅改善許多小型或相似檔案的壓縮（參閱python-zstandard 字典文件與Nigel Tao 的示例）。各實作同時支援「非結構化」與「結構化」字典（討論）。
Brotli： 為網頁內容（如 WOFF2 字體、HTTP）優化，結合靜態字典與類 DEFLATE 的 LZ+熵編碼核心。規格載於RFC 7932，文件同時指出滑動視窗為 2WBITS-16，WBITS 介於 [10, 24]（1 KiB-16 B 至 16 MiB-16 B），並且不嘗試隨機存取。Brotli 常在網頁文字上優於 gzip，解碼也相當快速。
ZIP 容器： ZIP 是一種檔案封存格式，可存放使用多種壓縮法（deflate、store、zstd 等）的項目。權威規格是 PKWARE 的 APPNOTE（參見APPNOTE 入口、托管副本以及美國國會圖書館的概覽ZIP File Format (PKWARE)/ZIP 6.3.3）。
檔案壓縮是一個減少檔案或檔案群大小的過程，通常用於節省儲存空間或加速網路傳輸。
檔案壓縮運作原理，透過識別並移除數據中的冗餘資訊。它使用演算法將原始數據編碼在較小的空間裡。
兩種主要的檔案壓縮類型是無失真及有失真壓縮。無失真壓縮可以完美地恢復原始檔案，然而有失真壓縮在一些資料品質的損失下能得到更大的壓縮程度。
一個常見的檔案壓縮工具範例是WinZip，它支援多種壓縮格式包括ZIP與RAR。
在無失真壓縮中，質量保持不變。然而，在有失真壓縮中，可能會有顯著的質量下降，因為它刪除了一些較不重要的數據以便更大程度地減少檔案大小。
是的，相對於資料的完整性來說，檔案壓縮是安全的，尤其是無失真壓縮。然而，如同所有檔案，被壓縮的檔案也可能受到惡意軟體或病毒的攻擊，所以總是需要有專業的安全軟體以保護。
幾乎所有種類的檔案都可以被壓縮，包括文字檔案、圖像、音訊、視頻和軟體檔案。然而，壓縮程度可以因檔案類型而有顯著的不同。
ZIP檔是一種使用無失真壓縮以減少一個或多個檔案大小的檔案格式。在ZIP檔中的多個檔案被有效地打包為單一的檔案，這也讓分享變得更加容易。
技術上可行，儘管額外的大小減少可能非常小或甚至適得其反。壓縮一個已經壓縮過的檔案有時可能會增加其大小，原因在於壓縮演算法所增加的metadata。
解壓壓縮的檔案，通常需要一個解壓縮或解zip的工具，像是WinZip或7-Zip。這些工具可以从壓縮格式中提取原始檔案。