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压缩工具中的神器: 压缩比高，速度快，性能好！
1. 工具介绍
主要介绍 zstd 工具的作用和性能测试
我们称 Zstandard 或 Zstd 是一种快速的无损压缩算法，是针对 zlib 级别的实时压缩方案，以及更好的压缩比。它由一个非常快的熵阶段，由 Huff0 和 FSE 库提供。这个项目是作为开源的 BSD 许可收费的库，以及一个生成和解码 .zst 格式。
性能测试对比
| Compressor name | Ratio | Compression | Decompress. |
|---|---|---|---|
| zstd 1.4.4 -1 | 2.884 | 520 MB/s | 1600 MB/s |
| zlib 1.2.11 -1 | 2.743 | 110 MB/s | 440 MB/s |
| brotli 1.0.7 -0 | 2.701 | 430 MB/s | 470 MB/s |
| quicklz 1.5.0 -1 | 2.238 | 600 MB/s | 800 MB/s |
| lzo1x 2.09 -1 | 2.106 | 680 MB/s | 950 MB/s |
| lz4 1.8.3 | 2.101 | 800 MB/s | 4220 MB/s |
| snappy 1.1.4 | 2.073 | 580 MB/s | 2020 MB/s |
| lzf 3.6 -1 | 2.077 | 440 MB/s | 930 MB/s |
Zstd 还可以压缩速度为代价提供更强的压缩比，Speed vs Rtrade 可以通过小增量进行配置。在所有设置中，解压速度保持不变，并在所有 LZ压缩算法( 比如 zlib 或者lzma) 共享的属性中保持不变。
以前的压缩方式，都是适用于典型文件和二进制的压缩方案( MB/GB)的情况。然而，要压缩的数据量越小，压缩就越困难。这是所有压缩算法都存在的问题，原因是压缩算法从过去的数据中学习如何压缩未来的数据。但是在一个新的数据集的开始，没有“过去”可以参考。
为了解决这种情况，Zstd 提供了一种新的训练模式，可以使用这种模式对所选数据类型的算法进行调优。训练 Zstandard 是通过提供一些样本(每个样本一个文件)来实现的，训练的结果存储在称为**“字典”**的文件中，该文件必须在压缩和解压缩之前加载。使用此字典，可以在小数据上实现的压缩率大大提高。
以下示例，使用由 github 公共 API 创建的 github 用户示例集。它由大约 10K 条记录组成，每条记录 1KB 左右。
小数据压缩的案例
如果在一组小的数据样本中存在某种相关性，那么训练就是有效的。一个字典的数据越具体，它的效率就越高(没有通用字典)。因此，为每种类型的数据部署一个字典将带来最大的好处。字典增益在前几个 KB 中最有效。然后，压缩算法将逐步使用先前解码的内容，以更好地压缩文件的其余部分。
字典压缩使用示例
# 训练字典
$ zstd --train FullPathToTrainingSet/* -o dictionaryName# 用字典压缩
$ zstd -D dictionaryName FILE# 用字典解压缩
$ zstd -D dictionaryName --decompress FILE.zst
提供客户端工具
2. 参数命令
主要介绍 zstd 工具的安装和全部的参数命令
安装方式
# Ubuntu
$ apt install zstd# CentOS
$ yum install zstd# 编译安装
$ git clone https://github.com/facebook/zstd.git
$ cd zstd; make; sudo make install
参数命令
$ zstd --help
使用方式 :zstd [args] [FILE(s)] [-o file]参数选项 :-# : 压缩级别(1-19，默认值为3)-d : 解压-D file: 使用文件作为字典-o file: 结果存储在文件中-f : 在没有提示的情况下覆盖输出并(解压)压缩链接
--rm : 成功解压缩后删除源文件-k : 保存源文件(默认)-h/-H : 显示帮助/长帮助并退出高级选项 :-V : 显示版本号并退出-v : 详细模式-q : 静默输出-c : 强制写入标准输出-l : 输出zstd压缩包中的信息
--ultra : 启用超过19级，最多22级(需要更多内存)-T# : 使用几个线程进行压缩(默认值:1个)-r : 递归地操作目录
--format=gzip : 将文件压缩为.gz格式-M# : 为解压设置内存使用限制字典生成器 :
--train ## : 从一组训练文件中创建一个字典
--train-cover[=k=#,d=#,steps=#] : 使用带有可选参数的cover算法
--train-legacy[=s=#] : 有选择性地使用遗留算法(默认值:9)-o file : “file”是字典名(默认:字典)
--maxdict=# : 将字典限制为指定大小(默认值:112640)
--dictID=# : 强制字典ID为指定值(默认:随机)性能测试参数 :-b# : 基准测试文件，使用#压缩级别(默认为1)-e# : 测试从-bX到#的所有压缩级别(默认值:1)-i# : 最小计算时间(秒)(默认为3s)-B# : 将文件切成大小为#个独立块(默认:无块)
--priority=rt : 将进程优先级设置为实时
3. 使用技巧
主要介绍一些关于 zstd 工具的使用示例和参数解释
简单使用
# 将一个文件压缩成一个后缀为.zst的新文件
# 如果命令后面没有文件或文件为-的话，则读取标准输入
$ zstd file# 在压缩操作后删除源文件
# 默认情况下，源文件在成功压缩或解压缩后不会被删除
$ zstd --rm file# 解压zst压缩包
$ zstd -d file.zst# 解压zst压缩包到标准输出
$ zstd -dc file.zst# 查看zst压缩包
$ zstd -l file.zst
$ zstdcat file.zst
高级用法
# 输出详细信息
$ zstd -v file
$ zstd -v -d file.zst# 压缩一个文件同时指定压缩级别(19最高，0最低，3为默认)
$ zstd -level file
$ zstd -9 file# 使用更多的内存(压缩和解压时)以达到更高的压缩比
$ zstd --ultra -level file# 解压缩为单进程
# 多个进程并发执行压缩过程(0表示自动使用所有CPU核心)
$ zstd -T0 file
$ zstd -T4 file
$ zstd -T4 -d file.zst
4. 参考文档
5 ways Facebook improved compression at scale with Zstandard
本文转载自：「 Escape 的博客 」，原文：https://tinyurl.com/yyzygzvf，版权归原作者所有。欢迎投稿，投稿邮箱: editor@hi-linux.com。
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