我们在日常工作中，或者应用程序中，基本都会用到压缩工具或者算法对文件进行压缩，比如：
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文件传输： 对 大文件或者很多小文件进行传输时进行压缩，减少传输所需的时间和带宽；
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文件存储： 大文件进行存储时，进行文件压缩可以有效的减少存储容量的需求；
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数据备份： 对一些备份数据进行压缩存储，比如mysql的dump文件等等；
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多媒体分发： 对视频、音频和其他多媒体文件压缩，可以改善用户体验，减少缓冲时间（但是这个也需要实时解压能力）。
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特定系统： 比如类似堡垒机、视频监控这类系统，需要存储大量的录屏录像文件，这时候都需要进行压缩存储。
Zstandard简称zstd，是Face book开源的一种高性能无损压缩算法，专为实时压缩场景设计，提供了比传统zlib算法更高的压缩比率和更快的压缩速度。支持多种压缩级别。此外，它还具备字典压缩功能，特别适合小数据或具有重复模式的数据集，能显著提升压缩效率。
项目信息
#github地址https://github.com/facebook/zstd#项目地址https://facebook.github.io/zstd/
功能特性
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快速压缩： 提供快速的压缩速度，可通过使用参数进一步加速压缩过程。
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高压缩比： 提供了比传统压缩算法如zlib和gzip更高的压缩比率。
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多级别压缩： 支持选择不同的压缩级别，从快速压缩到最大压缩比率，以满足不同的性能和存储需求。
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字典压缩： 支持使用字典来提高小数据或重复的数据的压缩效率。
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流式压缩： 支持流式压缩，可以处理连续的数据流，而不需要一次性加载整个文件。
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无损压缩： 压缩和解压缩后的数据与原始数据完全一致。
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跨平台支持： 支持在多种操作系统和硬件平台上运行，包括Windows、Linux、macOS等。
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多语言绑定： 提供了多种编程语言的接口，使得它可以在不同的编程环境中使用。
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可配置的资源使用： 可以根据应用的具体需求，调整zstd的内存和CPU使用策略。
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错误处理： 提供了错误检测和处理机制，确保数据的完整性和可靠性。
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命令行工具： 提供了命令行工具，方便直接在终端中进行压缩和解压缩。
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文件格式： 虽然zstd的文件格式是.zst，是一个独立的格式，但是也可以兼容其他格式如.gz、.xz和.lz4。
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投产状态: zstd已在Facebook和其他大型云基础设施中部署，被认为适合生产环境。
和多种压缩算法的数据对比
项目提供了和其他压缩算法的对比作为参考。在配备 Core i7-9700K CPU @ 4.9GHz ， Ubuntu 20.04操作系统上进行 测试比较了几种常见的压缩算法。
| 压缩算法和版本 | 压缩比率 | 压缩速度 | 解压速度 |
| zstd 1.5.6 -1 | 2.887 | 510 MB/s | 1580 MB/s |
| zlib 1.2.11 -1 | 2.743 | 95 MB/s | 400 MB/s |
| brotli 1.0.9 -0 | 2.702 | 395 MB/s | 430 MB/s |
| zstd 1.5.6 --fast=1 | 2.437 | 545 MB/s | 1890 MB/s |
| zstd 1.5.6 --fast=3 | 2.239 | 650 MB/s | 2000 MB/s |
| quicklz 1.5.0 -1 | 2.238 | 525 MB/s | 750 MB/s |
| lzo1x 2.10 -1 | 2.106 | 650 MB/s | 825 MB/s |
| lz4 1.9.4 | 2.101 | 700 MB/s | 4000 MB/s |
| lzf 3.6 -1 | 2.077 | 420 MB/s | 830 MB/s |
| snappy 1.1.9 | 2.073 | 530 MB/s | 1660 MB/s |
在同样的基准下，测试zstd和zlib、lzma 详细的对比图：
压缩的数据量越小，压缩就越困难。为了解决这种情况，Zstd 提供了一种训练模式，可用于针对所选类型的数据调整算法。训练 Zstandard 是通过为其提供一些样本（每个样本一个文件）来实现的。此训练的结果存储在名为“字典”的文件中，必须在压缩和解压缩之前加载该文件。使用此字典，可以显著提高小数据上可实现的压缩率。下图为采用“字典”进行压缩解压和不采用“字典”的对比：
zstd目前已经可以通过操作系统的包管理器进行安装，以Ubuntu操作系统为例：
#更新系统sudo apt updatesudo apt upgrade#安装依赖sudo apt install build-essential wget tar#安装zstdsudo apt install zstd
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命令行：
zstd的命令行基础使用比较简单：
#压缩文件zstd filename#调整压缩级别，其中“#”是1到19之间的数字zstd -# filename#解压缩zstd?-d?filename.zst
文件压缩时会有前后对比说明：
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图形化：
zstd作为一种压缩算法，可以被现有的压缩工具使用，比如7-zip或者， WinRAR：
#支持zstd的7-zip下载https://github.com/mcmilk/7-Zip-zstd/releases#支持zstd的WinRAR下载
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多种编程语言：
https://facebook.github.io/zstd/#other-languages
# Module has simple API:> import zstd> dir(zstd)['Error', 'ZSTD_compress', 'ZSTD_external', 'ZSTD_uncompress', 'ZSTD_version', 'ZSTD_version_number', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'compress', 'decompress', 'dumps', 'loads', 'uncompress', 'version']> zstd.version()'1.5.1.0'> zstd.ZSTD_version()'1.5.1'> zstd.ZSTD_version_number()10501> zstd.ZSTD_external()0# In python3 use bytes> data = b"123456qwert"> cdata = zstd.compress(data, 1)> data == zstd.decompress(cdata)True> cdata_mt = zstd.compress(data, 1, 4)> cdata == cdata_mtTrue> data == zstd.decompress(cdata_mt)True
综上所述，zstd是一种高效、灵活的压缩工具，适用于需要快速压缩和解压缩的场景，如网络数据传输、实时视频流处理、大规模数据存储、多媒体内容分发、以及日常文件备份和恢复，能够显著减少数据传输时间和存储空间，同时保持数据的完整性和一致性。如果你也在寻找类似的压缩解压方案的话，不防试试zstd吧！
