2021-05-12 14:32:11
Linux壓縮與歸檔工具詳解
2020-06-16 17:34:43
壓縮出現的原因簡析
壓縮為什麼會誕生？我們可以想象一下如果沒有壓縮的場景：磁碟不夠用了，再買一塊擴充套件；一個遊戲10G，下載下來得一整天，我們要上傳一個1G電影得1天...買一塊硬碟好貴啊，上傳下載好耗費時間啊。如果我們可以將遊戲壓縮到原來的80%，我們就可以節省下來20%的磁碟空間，同時也節省了下載及上傳的時耗。所以壓縮誕生的目的首先是解決磁碟空間問題，其次也是為了節省我們上傳下載的時耗問題。
看起來它的出現真的是好的無以復加，不過它也有它的不足，壓縮必定伴隨著壓縮這個過程，同樣若是想要解壓也需要解壓這個過程，這個過程需要佔用大量CPU的時間，我們應該會有這種感受，當我們壓縮或解壓縮大檔案時，個人PC會很卡，因為當前的較多CPU資源都用於處理壓縮或解壓這個進程。
所以壓縮的出現是與現實的妥協與折中的產物，我們節省了磁碟空間，減少了上傳下載時耗，但我們卻會在解壓或壓縮時增加了CPU的負擔。
實驗環境為CentOS7.2
壓縮及解壓工具（包括歸檔工具tar及cpio）
下面我們就來了解下Linux中的壓縮解壓縮及歸檔工具
它主要有如下幾種：
compress/uncompress: .Z 很久之前使用的一款壓縮與解壓工具，現在幾乎消失蹤跡（本文不予介紹）
gzip/gunzip: .gz 現在Linux系統中使用範圍最廣的壓縮與解壓工具
bzip2/bunzip2: .bz2 在gzip之後出現，因其壓縮比並沒有明顯提升，因此使用的並不太多
xz/unxz: .xz 最近出現的壓縮與解壓工具，因其壓縮比較之gzip有了明顯的提高，因此近來其用人數越來越多，興許它可以取代gzip的地位
zip/unzip 這款壓縮與解壓工具的相容性更好，它的平台很廣，Unix，Windows，Linux，Mac等都可以使用。
tar, cpio 此為歸檔工具，tar用的最廣，cpio一般不用（這裡不予介紹）
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gzip/gunzip/zcat
gzip、gunzip、zcat：compress or expand files
註：預設壓縮後刪除原檔案
命令使用格式：
gzip [OPTION]... FILE ...
常用選項：
-d: 解壓縮，相當於gunzip
-c: 將結果輸出至標準輸出；壓縮後保留原檔案
其格式為：gzip -C FILE > /PATH/TO/SOMEFILE.gz
-#：1-9，指定壓縮比，數位越大壓縮比越大；預設為6，通常不建議指定壓縮比。
zcat：不顯式展開的前提下檢視文字檔案內容；
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命令演示：
我們把/var/log/message檔案拷貝到/test資料夾內
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[root@localhost test]# ll -h 總用量 2.5M -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 16:33 messages [root@localhost test]# gzip messages [root@localhost test]# ll -h 總用量 196K -rw-------. 1 root root 194K 8月 19 16:33 messages.gz [root@localhost test]# zcat messages.gz Aug 14 11:39:15 centos7 avahi-daemon[905]: Invalid response packet from host 10.1.252. 7. Aug 14 11:39:16 centos7 avahi-daemon[905]: Invalid response packet from host 10.1.252. 7. ... [root@localhost test]# gzip -d messages.gz [root@localhost test]# ll -h 總用量 2.5M -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 16:33 messages |
上面演示了壓縮，zcat，解壓的過程，這個過程還說明了在壓縮檔案後會預設將原檔案刪除，並且解壓後自動會為原檔案加上.gz字尾，本來檔案字尾對Linux沒有意義，但是壓縮是個例外。
下面再演示下指定壓縮比及壓縮後保留原檔案的操作。
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[root@localhost test]# gzip -9 -c messages > /test/message1.gz [root@localhost test]# ll -h 總用量 2.7M -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 16:33 messages |
對比兩個實驗結果可以發現大的壓縮比確實可以減少占的磁碟空間，但是預設的6與指定的9相差並不大，因此實際工作中一般不指定檔案的壓縮比。
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bzip2/bunzip2/bzcat
命令使用格式：
bzip2 [OPTION]... FILE ...
常用選項：
-k: keep, 保留原檔案；其bzip -k FILE即可
-d：解壓縮，相當於bzip2
-#：1-9，指定壓縮比，數位越大壓縮比越大；預設為6，通常不建議指定壓縮比。
bzcat：不顯式展開的前提下檢視文字檔案內容；
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命令演示：
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[root@localhost test]# bzip2 messages [root@localhost test]# ll -h 總用量 316K -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 128K 8月 19 16:33 messages.bz2 |
可以看出來bzip2確實比gzip的壓縮比好。
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[root@localhost test]# bzip2 -d messages.bz2 [root@localhost test]# ll -h 總用量 2.7M -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 16:33 messages [root@localhost test]# bzip2 -k messages [root@localhost test]# ll -h 總用量 2.8M -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 16:33 messages -rw-------. 1 root root 128K 8月 19 16:33 messages.bz2 [root@localhost test]# bzcat messages.bz2 | more Aug 14 11:39:15 centos7 avahi-daemon[905]: Invalid response packet from host 10.1.252. 7. Aug 14 11:39:16 centos7 avahi-daemon[905]: Invalid response packet from host 10.1.252. 7. ... |
上面為bzip2的解壓、留原檔案的壓縮與bzcat。
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xz/unxz/xzcat
命令使用格式：
xz [OPTION]... FILE ...
常用選項：
-k: keep, 保留原檔案；表達格式為：xz -k FILE
-d：解壓縮，相當於unxz
-#：1-9，指定壓縮比，數位越大壓縮比越大；預設為6，通常不建議指定壓縮比。
xzcat: 不顯式展開的前提下檢視文字檔案內容；
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命令演示：
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[root@localhost test]# xz messages [root@localhost test]# ll -h 總用量 408K -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 128K 8月 19 16:33 messages.bz2 -rw-------. 1 root root 90K 8月 19 16:33 messages.xz |
從上面三種壓縮工具壓縮相同的檔案可以明顯看到xz的壓縮效果最好
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[root@localhost test]# xz -d messages.xz [root@localhost test]# ll -h 總用量 2.8M -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 16:33 messages -rw-------. 1 root root 128K 8月 19 16:33 messages.bz2 [root@localhost test]# xz -k messages [root@localhost test]# ll -h 總用量 2.9M -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 16:33 messages -rw-------. 1 root root 128K 8月 19 16:33 messages.bz2 -rw-------. 1 root root 90K 8月 19 16:33 messages.xz [root@localhost test]# xzcat messages.xz | more Aug 14 11:39:15 centos7 avahi-daemon[905]: Invalid response packet from host 10.1.252. 7. ... |
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tar Linux中最常用的歸檔工具
命令使用格式:
tar [OPTION]...
(1) 建立歸檔
tar -c -f /PATH/TO/SOMEFILE.tar FILE...
tar -cf /PATH/TO/SOMEFILE.tar FILE...
(2) 檢視歸檔檔案中的檔案列表
tar -t -f /PATH/TO/SOMEFILE.tar
(3) 展開歸檔
tar -x -f /PATH/TO/SOMEFILE.tar
tar -x -f /PATH/TO/SOMEFILE.tar -C /PATH/TO/DIR
4)結合壓縮工具實現：歸檔並壓縮
-j: bzip2,
-jcf 使用bzip2對目標資料夾進行歸檔並以bzip2格式壓縮
-jxf 使用bzip2對.bx2字尾的tar包進行解壓並展開歸檔
-z: gzip,
-zcf使用gzip對目標資料夾進行歸檔並以gzip格式壓縮
-zxf使用gzip對.gz字尾的tar包進行解壓並展開歸檔
-J: xz
-Jcf使用xz對目標資料夾進行歸檔並以xz格式壓縮
-Jxf使用xz對.xz字尾的tar包進行解壓並展開歸檔
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命令演示：
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[root@localhost test]# cp /var/log/messages* ./ [root@localhost test]# ll -h 總用量 16M -rw-r--r--. 1 root root 188K 8月 19 16:52 message1.gz -rw-------. 1 root root 2.5M 8月 19 17:14 messages -rw-------. 1 root root 1.1M 8月 19 17:14 messages-20160724 -rw-------. 1 root root 1.4M 8月 19 17:14 messages-20160731 -rw-------. 1 root root 4.4M 8月 19 17:14 messages-20160807 -rw-------. 1 root root 6.1M 8月 19 17:14 messages-20160814 -rw-------. 1 root root 128K 8月 19 16:33 messages.bz2 -rw-------. 1 root root 90K 8月 19 16:33 messages.xz [root@localhost test]# mkdir test [root@localhost test]# mv message* test/ [root@localhost test]# ll 總用量 4 drwxr-xr-x. 2 root root 4096 8月 19 17:14 test |
先從/var/log/message資料夾下拷貝一些檔案，之後在原路徑下建立一新資料夾再將這些檔案轉移其中
下面開始歸檔操作
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[root@localhost test]# tar -cf /test/message1.tar test/ [root@localhost test]# ll -h 總用量 16M -rw-r--r--. 1 root root 16M 8月 19 17:16 message1.tardrwxr-xr-x. 2 root root 4.0K 8月 19 17:14 test |
歸檔後總大小並沒有減小，通常反而會大一點，所以一般在歸檔後進行壓縮。
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[root@localhost test]# tar -t -f /test/message1.tar test/ test/message1.gz test/messagestest/messages-20160724test/messages-20160731test/messages-20160807test/messages-20160814test/messages.bz2 test/messages.xz [root@localhost test]# xz message1.tar [root@localhost test]# ll -h 總用量 896K -rw-r--r--. 1 root root 890K 8月 19 17:16 message1.tar.xz drwxr-xr-x. 2 root root 4.0K 8月 19 17:14 test |
這裡16M檔案被xz工具壓縮至890K。
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[root@localhost test]# rm -rf test/ [root@localhost test]# ll 總用量 892 -rw-r--r--. 1 root root 910960 8月 19 17:16 message1.tar.xz [root@localhost test]# tar -xf message1.tar.xz [root@localhost test]# ll -h 總用量 896K -rw-r--r--. 1 root root 890K 8月 19 17:16 message1.tar.xz drwxr-xr-x. 2 root root 4.0K 8月 19 17:14 test |
這裡使用tar -xf為什麼不加字首J？因為tar在展開歸檔時會自動檢測指定要展開的壓縮包，命令會根據字尾自動選擇相應的工具進行解壓。
本文總結
1、檔案的字尾原本對Linux系統無實際意義，但在壓縮解壓是個例外
2、gzip、bzip2、xz都只支援壓縮檔案無法壓縮目錄，若要對目錄進行壓縮則需先進行歸檔之後對歸檔的檔案進行壓縮。
3、tar只能對檔案歸檔不能壓縮解壓操作不過它可以呼叫gzip、bzip2、xz實現歸檔壓縮及解壓並展開歸檔。
4、tar僅僅做歸檔操作，其產生的tar包大於等於原來的資料夾大小。
5、tar展開壓縮歸檔檔案無需事先指明要解壓擴充套件的檔案的壓縮工具，因為其可以自動識別。
6、壓縮及解壓縮是以犧牲CPU時間為代價節省磁碟空間及傳輸檔案時間，若是壓縮解壓10MB以上的檔案，可以明顯感覺到命令執行時間變長。
本文永久更新連結地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2016-08/134663.htm
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