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：磁盤不夠用了，再買一塊擴展；一個游戲10G，下載下來得一整天，我們要上傳一個1G電影得1天...買一塊硬盤好貴啊，上傳下載好耗費時間啊。如果我們可以將游戲壓縮到原來的80%，我們就可以節省下來20%的磁盤空間，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盤空間問題，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，這個過程需要占用大量CPU的時間，我們應該會有這種感受，當我們壓縮或解壓縮大文件時，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，我們節省了磁盤空間，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系統中使用范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兼容性更好，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
注：默認壓縮後刪除原文件
命令使用格式：
gzip [OPTION]... FILE ...
常用選項：
-d: 解壓縮，相當於gunzip
-c: 將結果輸出至標准輸出；壓縮後保留原文件
其格式為：gzip -C FILE > /PATH/TO/SOMEFILE.gz
-#：1-9，指定壓縮比，數字越大壓縮比越大；默認為6，通常不建議指定壓縮比。
zcat：不顯式展開的前提下查看文本文件內容；
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命令演示：
我們把/var/log/message文件拷貝到/test文件夾內
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17[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文件後會默認將原文件刪除，並且解壓後自動會為原文件加上.gz後綴，本來文件後綴對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文件的操作。
1 2 3 4 5[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盤空間，但是默認的6與指定的9相差並不大，因此實際工作中一般不指定文件的壓縮比。
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bzip2/bunzip2/bzcat
命令使用格式：
bzip2 [OPTION]... FILE ...
常用選項：
-k: keep, 保留原文件；其bzip -k FILE即可
-d：解壓縮，相當於bzip2
-#：1-9，指定壓縮比，數字越大壓縮比越大；默認為6，通常不建議指定壓縮比。
bzcat：不顯式展開的前提下查看文本文件內容；
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命令演示：
1 2 3 4 5[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。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17[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、留原文件的壓縮與bzcat。
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xz/unxz/xzcat
命令使用格式：
xz [OPTION]... FILE ...
常用選項：
-k: keep, 保留原文件；表達格式為：xz -k FILE
-d：解壓縮，相當於unxz
-#：1-9，指定壓縮比，數字越大壓縮比越大；默認為6，通常不建議指定壓縮比。
xzcat: 不顯式展開的前提下查看文本文件內容；
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命令演示：
1 2 3 4 5 6[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文件可以明顯看到xz的壓縮效果最好
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17[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) 創建歸檔
tar -c -f /PATH/TO/SOMEFILE.tar FILE...
tar -cf /PATH/TO/SOMEFILE.tar FILE...
(2) 查看歸檔文件中的文件列表
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對目標文件夾進行歸檔並以bzip2格式壓縮
-jxf 使用bzip2對.bx2後綴的tar包進行解壓並展開歸檔
-z: gzip,
-zcf使用gzip對目標文件夾進行歸檔並以gzip格式壓縮
-zxf使用gzip對.gz後綴的tar包進行解壓並展開歸檔
-J: xz
-Jcf使用xz對目標文件夾進行歸檔並以xz格式壓縮
-Jxf使用xz對.xz後綴的tar包進行解壓並展開歸檔
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命令演示：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16[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文件夾下拷貝一些文件，之後在原路徑下創建一新文件夾再將這些文件轉移其中
下面開始歸檔操作
1 2 3 4 5[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.tar
drwxr-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。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15[root@localhost test]# tar -t -f /test/message1.tar
test/
test/message1.gz
test/messages
test/messages-20160724
test/messages-20160731
test/messages-20160807
test/messages-20160814
test/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文件被xz工具壓縮至890K。
1 2 3 4 5 6 7 8 9[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為什麼不加前綴J？因為tar在展開歸檔時會自動檢測指定要展開的壓縮包，命令會根據後綴自動選擇相應的工具進行解壓。
本文總結
1、文件的後綴原本對Linux系統無實際意義，但在壓縮解壓是個例外
2、gzip、bzip2、xz都只支持壓縮文件無法壓縮目錄，若要對目錄進行壓縮則需先進行歸檔之後對歸檔的文件進行壓縮。
3、tar只能對文件歸檔不能壓縮解壓操作不過它可以調用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包大於等於原來的文件夾大小。
5、tar展開壓縮歸檔文件無需事先指明要解壓擴展的文件的壓縮工具，因為其可以自動識別。
6、壓縮及解壓縮是以犧牲CPU時間為代價節省磁盤空間及傳輸文件時間，若是壓縮解壓10MB以上的文件，可以明顯感覺到命令執行時間變長。
