13.4. lzma - 使用LZMA算法进行压缩

版本3.3中的新功能。

源代码: Lib / lzma.py

此模块提供类和便利功能,用于使用LZMA压缩算法压缩和解压缩数据。还包括支持xz实用程序使用的.xz和旧版.lzma文件格式以及原始压缩流的文件接口。

该模块提供的接口与bz2模块的接口非常相似。但是,请注意,LZMAFile不是线程安全,与bz2.BZ2File不同,因此,如果您需要使用单个LZMAFile

exception lzma.LZMAError

当在压缩或解压缩期间或在初始化压缩器/解压缩器状态期间发生错误时引发此异常。

13.4.1. Reading and writing compressed files

lzma.open(filename, mode="rb", *, format=None, check=-1, preset=None, filters=None, encoding=None, errors=None, newline=None)

以二进制或文本模式打开LZMA压缩文件,返回file object

filename参数可以是实际的文件名(给定为strbytes对象),在这种情况下,或者它可以是要读取或写入的现有文件对象。

The mode argument can be any of "r", "rb", "w", "wb", "x", "xb", "a" or "ab" for binary mode, or "rt", "wt", "xt", or "at" for text mode. 默认值为"rb"

打开要读取的文件时,格式过滤器参数与LZMADecompressor具有相同的含义。在这种情况下,不应使用检查预设参数。

打开要写入的文件时,格式检查预设过滤器 LZMACompressor

对于二进制模式,此函数等效于LZMAFile构造函数:LZMAFile(filename, mode, ...) 在这种情况下,不能提供编码错误新行参数。

对于文本模式,将创建一个LZMAFile对象,并将其包装在具有指定编码,错误处理行为和行结尾的io.TextIOWrapper实例中。

在版本3.4中更改:添加对"x""xb""xt"模式的支持。

class lzma.LZMAFile(filename=None, mode="r", *, format=None, check=-1, preset=None, filters=None)

以二进制模式打开LZMA压缩文件。

LZMAFile可以包装已打开的file object,或直接在命名文件上操作。filename参数指定要打开的文件对象或要打开的文件的名称(作为strbytes对象)。当包装现有文件对象时,当LZMAFile关闭时,包装文件不会关闭。

The mode argument can be either "r" for reading (default), "w" for overwriting, "x" for exclusive creation, or "a" for appending. 这些可以等效地分别给出为"rb""wb""xb""ab"

If filename is a file object (rather than an actual file name), a mode of "w" does not truncate the file, and is instead equivalent to "a".

当打开用于读取的文件时,输入文件可以是多个单独的压缩流的级联。这些被透明地解码为单个逻辑流。

打开要读取的文件时,格式过滤器参数与LZMADecompressor具有相同的含义。在这种情况下,不应使用检查预设参数。

打开要写入的文件时,格式检查预设过滤器 LZMACompressor

LZMAFile支持io.BufferedIOBase指定的所有成员,但detach()truncate()除外。支持迭代和with语句。

还提供以下方法:

peek(size=-1)

返回缓冲数据,而不提前文件位置。将返回至少一个字节的数据,除非已达到EOF。返回的确切字节数未指定(忽略size参数)。

注意

调用peek()不会更改LZMAFile的文件位置,它可能会更改底层文件对象的位置。如果LZMAFile是通过传递filename的文件对象构建的)。

在版本3.4中已更改:添加了对"x""xb"模式的支持。

在版本3.5中更改: read()方法现在接受None的参数。

13.4.2. Compressing and decompressing data in memory

class lzma.LZMACompressor(format=FORMAT_XZ, check=-1, preset=None, filters=None)

创建压缩器对象,可用于逐步压缩数据。

有关压缩单个数据块的更方便的方法,请参见compress()

格式参数指定应使用哪种容器格式。可能的值有:

  • FORMAT_XZ.xz容器格式。

    这是默认格式。

  • FORMAT_ALONE:旧版.lzma容器格式。

    此格式比.xz更受限制 - 它不支持完整性检查或多个过滤器。

  • FORMAT_RAW:原始数据流,不使用任何容器格式。

    此格式说明符不支持完整性检查,并要求您始终指定自定义过滤器链(用于压缩和解压缩)。此外,以这种方式压缩的数据不能使用FORMAT_AUTO解压缩(请参阅LZMADecompressor)。

check参数指定要包括在压缩数据中的完整性检查的类型。此检查用于解压缩时,以确保数据未被损坏。可能的值有:

  • CHECK_NONE:无完整性检查。这是FORMAT_ALONEFORMAT_RAW的默认(且唯一可接受的值)。
  • CHECK_CRC32:32位循环冗余校验。
  • CHECK_CRC64:64位循环冗余校验。这是FORMAT_XZ的默认值。
  • CHECK_SHA256:256位安全散列算法。

如果不支持指定的检查,则会引发LZMAError

压缩设置可以指定为预设压缩级别(使用预设参数),也可以详细指定为自定义过滤器链(使用过滤器参数)。

预设参数(如果提供)应为09(含)之间的整数,可选择与常数PRESET_EXTREMEIf neither preset nor filters are given, the default behavior is to use PRESET_DEFAULT (preset level 6). 较高的预设产生较小的输出,但使压缩过程较慢。

注意

除了更多的CPU密集,具有更高预设的压缩还需要更多的内存(并产生需要更多内存来解压缩的输出)。例如,使用预设9LZMACompressor对象的开销可能高达800 MiB。因此,通常最好坚持使用默认预设。

过滤器参数(如果提供)应为过滤器链说明符。有关详细信息,请参见Specifying custom filter chains

compress(data)

压缩数据(a bytes对象),返回包含至少部分输入的压缩数据的bytes对象。一些数据可以在内部缓冲,用于稍后调用compress()flush()返回的数据应与之前对compress()的任何调用的输出连接。

flush()

完成压缩过程,返回一个包含存储在压缩器内部缓冲区中的任何数据的bytes对象。

在调用此方法后,无法使用压缩器。

class lzma.LZMADecompressor(format=FORMAT_AUTO, memlimit=None, filters=None)

创建解压缩器对象,可用于逐步解压缩数据。

有关一次解压缩整个压缩流的更方便的方法,请参阅decompress()

格式参数指定应使用的容器格式。默认值为FORMAT_AUTO,它可以解压缩.xz.lzma文件。其他可能的值包括FORMAT_XZFORMAT_ALONEFORMAT_RAW

memlimit参数指定解压缩程序可以使用的内存量的限制(以字节为单位)。使用此参数时,如果无法在给定的内存限制内解压缩输入,则解压缩将失败并使用LZMAError

filters参数指定用于创建要解压缩的流的过滤器链。如果格式FORMAT_RAW,则此参数是必需的,但不应用于其他格式。有关过滤器链的详细信息,请参见Specifying custom filter chains

注意

decompress()LZMAFile不同,此类不透明地处理包含多个压缩流的输入。要使用LZMADecompressor解压缩多流输入,必须为每个流创建一个新的解压缩器。

decompress(data, max_length=-1)

解压缩数据(a bytes-like object),以字节形式返回未压缩数据。一些数据可以在内部缓冲,以便稍后调用decompress()返回的数据应与之前对decompress()的任何调用的输出连接。

如果max_length为非负数,则返回至多max_length字节的解压缩数据。如果达到此限制并且可以产生进一步输出,则needs_input属性将设置为False在这种情况下,对decompress()的下一个调用可以提供数据作为b''以获得更多的输出。

如果所有输入数据都解压缩并返回(因为它小于max_length字节,或因为max_length为负数),则needs_input属性将设置为True

在流到达结束后尝试解压缩数据引发EOFError在流结束后找到的任何数据都将被忽略,并保存在unused_data属性中。

在版本3.5中已更改:添加了max_length参数。

check

输入流使用的完整性检查的ID。这可以是CHECK_UNKNOWN,直到足够的输入已经被解码以确定它使用什么完整性检查。

eof

True如果已达到流结束标记。

unused_data

压缩流结束后找到的数据。

在到达流的结束之前,这将是b""

needs_input

False如果decompress()方法可以在需要新的未压缩输入之前提供更多解压缩数据。

版本3.5中的新功能。

lzma.compress(data, format=FORMAT_XZ, check=-1, preset=None, filters=None)

压缩数据(a bytes对象),将压缩数据作为bytes对象返回。

有关格式检查预设过滤器的说明,请参阅上述LZMACompressor参数。

lzma.decompress(data, format=FORMAT_AUTO, memlimit=None, filters=None)

解压缩数据(a bytes对象),将未压缩数据作为bytes对象返回。

如果data是多个不同压缩流的并置,解压缩所有这些流,并返回结果的并置。

有关格式memlimit过滤器参数的说明,请参见上述LZMADecompressor

13.4.3. Miscellaneous

lzma.is_check_supported(check)

如果在此系统上支持给定的完整性检查,则返回true。

始终支持CHECK_NONECHECK_CRC32如果您使用的是使用有限功能集编译的liblzma版本,则CHECK_CRC64CHECK_SHA256可能无法使用。

13.4.4. Specifying custom filter chains

过滤器链说明符是字典序列,其中每个字典包含单个过滤器的ID和选项。每个字典必须包含键"id",并且可以包含用于指定过滤器相关选项的其他键。有效的过滤器ID如下:

  • 压缩过滤器:
    • FILTER_LZMA1(用于FORMAT_ALONE
    • FILTER_LZMA2(用于FORMAT_XZFORMAT_RAW
  • Delta滤波器:
    • FILTER_DELTA
  • 分支呼叫跳转(BCJ)过滤器:
    • FILTER_X86
    • FILTER_IA64
    • FILTER_ARM
    • FILTER_ARMTHUMB
    • FILTER_POWERPC
    • FILTER_SPARC

过滤器链最多可包含4个过滤器,且不能为空。链中的最后一个过滤器必须是压缩过滤器,并且任何其他过滤器必须是delta或BCJ过滤器。

压缩过滤器支持以下选项(在字典中表示过滤器的附加条目):

  • preset: A compression preset to use as a source of default values for options that are not specified explicitly.
  • dict_size: Dictionary size in bytes. This should be between 4 KiB and 1.5 GiB (inclusive).
  • lc: Number of literal context bits.
  • lp: Number of literal position bits. The sum lc + lp must be at most 4.
  • pb: Number of position bits; must be at most 4.
  • mode: MODE_FAST or MODE_NORMAL.
  • nice_len: What should be considered a “nice length” for a match. This should be 273 or less.
  • mf: What match finder to use – MF_HC3, MF_HC4, MF_BT2, MF_BT3, or MF_BT4.
  • depth: Maximum search depth used by match finder. 0 (default) means to select automatically based on other filter options.

增量滤波器存储字节之间的差异,在某些情况下为压缩器产生更多的重复输入。它只支持单个增量过滤器只支持一个选项dist这指示要减去的字节之间的距离。默认值为1,即取相邻字节之间的差异。

BCJ过滤器旨在应用于机器代码。它们转换代码中的相对分支,调用和跳转以使用绝对寻址,目的是增加压缩器可利用的冗余。这些过滤器支持一个选项,start_offset它指定应映射到输入数据开头的地址。默认值为0。

13.4.5. Examples

在压缩文件中读取:

import lzma
with lzma.open("file.xz") as f:
    file_content = f.read()

创建压缩文件:

import lzma
data = b"Insert Data Here"
with lzma.open("file.xz", "w") as f:
    f.write(data)

压缩内存中的数据:

import lzma
data_in = b"Insert Data Here"
data_out = lzma.compress(data_in)

增量压缩:

import lzma
lzc = lzma.LZMACompressor()
out1 = lzc.compress(b"Some data\n")
out2 = lzc.compress(b"Another piece of data\n")
out3 = lzc.compress(b"Even more data\n")
out4 = lzc.flush()
# Concatenate all the partial results:
result = b"".join([out1, out2, out3, out4])

将压缩数据写入已打开的文件:

import lzma
with open("file.xz", "wb") as f:
    f.write(b"This data will not be compressed\n")
    with lzma.open(f, "w") as lzf:
        lzf.write(b"This *will* be compressed\n")
    f.write(b"Not compressed\n")

使用自定义过滤器链创建压缩文件:

import lzma
my_filters = [
    {"id": lzma.FILTER_DELTA, "dist": 5},
    {"id": lzma.FILTER_LZMA2, "preset": 7 | lzma.PRESET_EXTREME},
]
with lzma.open("file.xz", "w", filters=my_filters) as f:
    f.write(b"blah blah blah")