14.2. программные средства сжатия данных

14.2. программные средства сжатия данных

«Классическими» форматами сж-атия данных, широко используемыми в повседневной работе с компьютером, являются форматы .ZIP и .ARJ. В последнее время к ним добавился популярный формат .RAR. Программные средства, предназначенные для создания и обслуживания архивов, выполненных в данных форматах, приведены в табл. 14.2.

Таблица 14.2.

Средства архивации файлов

Несмотря на то что средства архивации, предназначенные для операционной системы MS-DOS, вполне могут работать под управлением Windows 9x (в окне Сеанс MS-DOS), пользоваться ими не рекомендуется. В первую очередь, это связано с тем, что при обработке файлов происходит утрата «длинных имен» файлов и подмена их именами MS-DOS по спецификации 8.3. Это может создать потребителю документа определенные неудобства, а в случаях, когда архивация производится с целью резервного копирования, утрата «длинных имен» вообще недопустима.

Базовые требования к диспетчерам архивов

Современные программные средства для создания и обслуживания архивов отличаются большим объемом функциональных возможностей, многие из которых выходят далеко за рамки простого сжатия данных и эффективно дополняют стандартные средства операционной системы. В этом смысле современные средства архивации данных называют диспетчерами архивов.

К базовым функциям, которые выполняют большинство современных диспетчеров архивов, относятся:

извлечение файлов из архивов;

создание новых архивов;

добавление файлов в имеющийся архив;

создание самораспаковывающихся архивов;

создание распределенных архивов на носителях малой емкости;

тестирование целостности структуры архивов;

полное или частичное восстановление поврежденных архивов;

защита архивов от просмотра и несанкционированной модификации.

Самораспаковывающиеся архивы. В тех случаях когда архивация производится для передачи документа потребителю, следует предусмотреть наличие у него программного средства, необходимого для извлечения исходных данных из уплотненного архива. Если таких средств у потребителя нет или нет оснований предполагать их наличие, создают самораспаковывающиеся архивы. Самораспаковывающийся архив готовится на базе обычного архива путем присоединения к нему небольшого программного модуля. Сам архив получает расширение имени .ЕХЕ, характерное для исполнимых файлов. Потребитель сможет выполнить его запуск как программы, после чего распаковка архива произойдет на его компьютере автоматически.

Распределенные архивы. В тех случаях когда предполагается передача большого архива на носителях малой емкости, например на гибких дисках, возможно распределение одного архива в виде малых фрагментов на нескольких носителях.

Некоторые диспетчеры (например WinZip) выполняют разбиение сразу на гибкие диски, а некоторые (например WinRAR и WinArj) позволяют выполнить предварительное разбиение архива на фрагменты заданного размера на жестком диске. Впоследствии их можно перенести на внешние носители путем копирования.

При создании распределенных архивов диспетчер WinZip обладает неприятной особенностью: каждый том несет файлы с одинаковыми именами. В результате этого нет возможности установить номера томов, хранящихся на каждом из гибких дисков, по названию файла. Поэтому каждый диск следует маркировать пометками на наклейке, а при создании распределенного архива следует аккуратно перекладывать дискеты из начальной стопки в конечную, чтобы не перепутать последовательность немаркированных томов.

В случае необходимости узнать номер тома можно не по названию файла, а по метке на диске, хотя эта операция не слишком удобна. Для этого следует открыть окно Мой компьютер, выбрать значок дисковода 3,5 (А:), щелкнуть на нем правой кнопкой мыши и выбрать в контекстном меню пункт Свойства. В диалоговом окне Свойства: Диск 3,5 (А:) на вкладке Общие можно узнать номер тома распределенного архива в поле Метка тома. (рис. 14.2).

Диспетчеры архивов WinArj и WinRAR маркируют все файлы распределенного архива разными именами и потому не создают подобных проблем.

Гибкие диски являются крайне ненадежными носителями, поэтому архивы, сформированные на жестком диске, должны храниться до получения подтверждения от потребителя о том, что распределенный архив поступил к нему в неповрежденном виде и прошел распаковку. Правилом «хорошего тона» считается создание двух копий при передаче материалов на гибких дисках.

Защита архивов. В большинстве случаев защиту архивов выполняют с помощью пароля, который запрашивается при попытке просмотреть, распаковать или изменить архив. Теоретически, защита с помощью пароля считается неудовлетворительной и не рекомендуется для особо важной информации. В то же время необходимо отметить, что основные программные средства, используемые для восстановления утраченного пароля (или взлома закрытой информации, что, по сути, то же самое), используют методы прямого перебора. Работу этих средств можно существенно затруднить и замедлить, если расширить область перебора. Пароли на базе символов английского алфавита и цифр действительно снимаются очень быстро. Однако даже незначительное увеличение числа используемых символов за счет знаков препинания многократно увеличивает криптостойкость защиты, а использование также и символов русского алфавита может полностью опровергнуть попытки снять пароль путем перебора, сделав сроки работы неприемлемыми.

Рис. 14.2. Определение номера архивного носителя по метке тома

Дополнительные требования к диспетчерам архивов

К дополнительным функциям диспетчеров архивов относятся сервисные функции, делающие работу более удобной. Они часто реализуются внешним подключением дополнительных служебных программ и обеспечивают:

просмотр файлов различных форматов без извлечения их из архива;

поиск файлов и данных внутри архивов;

установку программ из архивов без предварительной распаковки;

проверку отсутствия компьютерных вирусов в архиве до его распаковки;

криптографическую защиту архивной информации;

декодирование сообщений электронной почты;

«прозрачное» уплотнение исполнимых файлов .ЕХЕ и .DLL;

создание самораспаковывающихся многотомных архивов;

выбор или настройку коэффициента сжатия информации.

Практическое занятие

Упражнение 14.1. Просмотр архивного файла в формате .ZIP

Запустите диспетчер архивов WinZip 7.0 командой Пуск > Программы KwinZip > WinZip 7.0.

Вставьте гибкий диск, содержащий архивный файл в формате ZIP, в дисковод А:.

Дайте команду File > Open Archive (Файл > Открыть архив).

В диалоговом окне Open Archive (Открытие архива) воспользуйтесь раскрывающей кнопкой в списке Папка, разыщите и откройте Диск 3,5 (А:), выделите значок файла в формате .ZIP и щелкните на командной кнопке Открыть. В окне программы WinZip7.0 откроется список файлов, входящих в архив (рис. 14.3.)

Рис. 14.3. Просмотр содержимого архива с помощью программы

WinZip 7.0

Выделите значок файла, который желаете просмотреть, например ReadMe.Txt. Дважды щелкните на этом значке, и файл откроется в окне ассоциированной программы. По умолчанию в операционной системе Windows 98 с файлами типа .ТХТ ассоциирована программа Блокнот.

Если нужно просмотреть файл в другой программе, выделите его значок и воспользуйтесь командой Actions > View (Действия > Просмотр). По этой команде откроется диалоговое окно View (Просмотр), в котором можно самостоятельно указать, какую программу следует использовать в качестве средства просмотра для файлов данного типа.

Выделите для просмотра файл с иным расширением имени, например filejd.diz. Этот тип файлов не имеет ассоциированной программы просмотра. После предупреждающего сообщения он откроется в стандартном средстве просмотра Windows — в программе Быстрый просмотр. (О том, как в Windows 98 назначить средство просмотра произвольному типу файлов, рассказано в упражнении 6.4.).

Мы научились просматривать файлы, находящиеся внутри архива, без распаковки архива и, соответственно, без извлечения файлов. Это важно, поскольку далеко не все архивы, поступающие на компьютер, особенно из Интернета, стоит распаковывать. Предварительный просмотр позволяет убедиться в том, что архив содержит действительно необходимые данные, а также получить предварительную информацию о том, как лучше распорядиться его содержимым.

Упражнение 14.2. Извлечение файлов из ZIP-архива

Предварительно определите папку, в которую будут помещены файлы, извлекаемые из архива. Если никаких предпочтений нет, создайте временную папку, например папку С:Мои документыг!р_Тез1.

Запустите диспетчер архивов WinZip 7.0 и откройте Z/P-архив, размещенный на гибком диске А:.

Выделите файлы, которые желаете извлечь. При групповом выделении пользуй тесь левой кнопкой мыши совместно с клавишами CTRL и SHIFT.

Дайте команду Actions > Extract (Действия > Извлечь) — откроется диалоговое окно Extract (Извлечение), представленное на рис. 14.4.

Рис. 14.4. Управление извлечением файлов из архива

На левой панели диалогового окна установите необходимые переключатели.

На правой панели откройте папку-приемник, в которую произойдет извлечение выделенных файлов. Работа на правой панели аналогична работе с Проводником Windows.

Запустите процесс извлечения файлов щелчком на командной кнопке Extract (Извлечь).

По окончании процесса закройте диалоговое окно щелчком на кнопке Cancel (Отмена) или на закрывающей кнопке в правом верхнем углу окна и завершите работу с программой WinZip командой File > Exit (Файл > Выход).

С помощью Проводника (Пуск > Программы > Проводник) убедитесь в том, что файлы, извлеченные из архива, действительно поступили в заданную папку.

10. Удалите экспериментальную папку ip_Test.

Мы научились извлекать файлы из архива в заданную папку. При этом у нас есть следующие возможности выбора:

какие файлы извлекать, а какие — нет;

в какую папку производить запись.

Упражнение 14.3. Создание ZIP-архива

Создайте папку для экспериментов, например C:WindowsTempip_Test.

Методом копирования наполните эту папку произвольными файлами, например,

взяв их из стандартной папки C:WindowsMedia (файлы в этой папке имеют

«длинные имена», а нам важно убедиться в том, что после архивации они оста

ются неповрежденными).

Запустите диспетчер архивов WinZip 7.0.

Дайте команду File > New Archive (Файл > Создать Архив) — откроется диалоговое окно New Archive (Создание архива). В этом окне прежде всего выберите папку, в которой будет создан архив, например C:WindowsTempip_Test.

Введите имя архива в поле Имя файла (например Media) и убедитесь, что в поле Files of type (Тип файла) установлен тип Zip files.

Обязательно установите флажок Add dialog (Открывать окно Включение в архив) и щелкните на кнопке ОК.

Если флажок Add dialog установлен, откроется диалоговое окно Add (Включение в архив), представленное на рис. 14.5.В раскрывающемся списке Action (Действие) выберите пункт Add (and replace) files (Добавлять и заменять файлы).

В раскрывающемся списке Compression (Степень сжатия) выберите пункт Normal (Обычная).

10. В группе элементов управления Folders (Папки) установите флажок Include Subfolders (Включая вложенные папки). Несмотря на то что в нашем примере в папке Media нет вложенных папок, надо взять за правило включать данный флажок всегда.

Рис. 14.5. Управление добавлением файлов в архив

В группе элементов управления Attributes (Атрибуты) убедитесь в том, что установлен флажок Include system and hidden files (Включать системные и скрытые файлы).

Выделите файлы, включаемые в архив. При групповом выделении файлов пользуйтесь левой кнопкой мыши совместно с клавишами SHIFT и CTRL. Если нужно выделить все файлы, можно воспользоваться комбинацией клавиш CTRL+A.

Щелкните на командной кнопке Add (Добавить в архив) — начнется процесс создания архива.

С помощью Проводника откройте папку C:WindowsTempip_test. Разыщите созданный файл Media.zip. Установите его размер по строке состояния или переключившись в режим Таблица.

Переключитесь в программу WinZip 7.O. Откройте в ней созданный архив и убедитесь в том, что «длинные имена» файлов сохранились.

Закройте программу WinZip.

Мы научились создавать архивы сжатых файлов. При этом мы имеем возможность выбрать, какие файлы включаются в архив и в какой папке создается результирующий файл.

Мы также можем выбрать степень сжатия, указать режим обновления файлов для тех случаев, когда в архиве уже имеются файлы, одноименные добавляемым, и задать режим упаковки папок с сохранением структуры вложенных папок.

Данные настройки выполняют в специальном диалоговом окне Add (Добавление в архив). Они особенно важны в тех случаях, когда диспетчер архивов используется с целью организации резервного копирования данных.

Г

15 мин

Упражнение 14.4. Защита ZIP-архива

Запустите программу WinZip 7.O.

Дайте команду File > Open Archive (Файл > Открыть архив). Откройте ранее созданный архив Media.zip.

Дайте команду Actions > Add (Действия > Добавить в архив) — откроется диалоговое окно Add (Добавление в архив).

В списке представленных файлов разыщите файл Media.zip, щелкните правой кнопкой мыши на его значке и в открывшемся контекстном меню выберите команду Удалить. Удаление ранее созданного архива необходимо для создания нового архива под тем же именем.

Выделите все файлы списка комбинацией клавиш CTRL+A.

Для защиты создаваемого архива паролем щелкните на кнопке Password (Пароль) — откроется одноименное диалоговое окно, представленное на рис. 14.6.

Рис. 14.6. Задание пароля для защиты архива

Обратите внимание на флажок Mask Password (He отображать пароль). Если он установлен, пароль при вводе не будет отображаться на экране, а его символы будут заменены подстановочным символом «*». Это мера защиты пароля от посторонних. Однако в данном случае пользователь не может быть уверен в том, что он набрал пароль правильно. Поэтому при установленном флажке Mask password система запрашивает повторный (контрольный) ввод пароля.

Введите пароль, например слово test, используя кроме алфавитных символов произвольные знаки препинания, например так: t,e/s:t.

9. Щелкните на кнопке ОК. Обратите внимание на то, что диалоговое окно Add (Добавление в архив) изменило название — Add with password (Добавление в архив и защита паролем).

Щелкните на командной кнопке Add (Добавить в архив) — начнется процесс

создания защищенного архива Media.zip.

Откройте созданный архив командой File > Open (Файл > Открыть).

Выделите любой файл, входящий в состав архива, и дайте команду Actions > Extract (Действия > Извлечь).

В открывшемся диалоговом окне Extract (Извлечение) проверьте правильность установки необходимых элементов управления и выберите папку-приемник.

Щелкните на командной кнопке Extract (Извлечь). Процесс извлечения данных из архива не запустится, а вместо него откроется диалоговое окно для ввода пароля.

Убедитесь в том, что ввод неправильного пароля не позволяет извлечь файлы из архива.

Убедитесь в том, что правильный ввод пароля действительно запускает процесс.

Закройте программу WinZip 7.O.

Мы научились создавать защищенные архивы. Защита выполняется одновременно с созданием самого архива. Надежность защиты во многом определяется размером символьного набора, использованного при задании пароля.

Упражнение 14.5. Создание самораспаковывающегося

ZIP-архива

Запустите программу WinZip 7.O.

Дайте команду File > Open Archive (Файл > Открыть архив). Откройте ранее созданный архив Media.zip.

Дайте команду Actions > Make .Exe File (Действия > Создать исполнимый файл) — откроется диалоговое окно WinZip Self-Extractor (Генератор самораспаковывающегося архива), представленное на рис. 14.7.

Самораспаковывающийся архив создается на базе ранее созданного обычного архива. Убедитесь в том, что в поле Create Self-Extracting Zip files from (Создать самораспаковывающийся архив из...) правильно записан адрес исходного ZIP-файла. Если это не так, воспользуйтесь кнопкой Browse (Обзор) для поиска нужного файла.

В группе Self Extractor Type (Тип самораспаковывающегося архива) включите переключатель, соответствующий операционной системе компьютера, для которого готовится архив.

В группе Spanning Support (Поддрежка распределенного архива) включите переключатель No spanning (Без распределения).

Щелкните на кнопке ОК.

Рис. 14.7. Создание самораспаковывающегося архива

Поскольку исходный архив имеет парольную защиту, то перед началом преобразования появится предупреждающее сообщение. Закройте его щелчком на кнопке ОК.

По окончании преобразования появится диалоговое окно с предупреждением о том, что самораспаковывающийся архив следует испытать. Подтвердите начало испытания щелчком на кнопке Да.

В очередном окне выберите папку, в которую произойдет проверочная распа

ковка архива. По умолчанию предлагается папка C:WindowsTemp. Если она

не устраивает, воспользуйтесь командной кнопкой Browse (Обзор), выберите

нужную папку и щелкните на кнопке Unzip (Распаковать).

Поскольку архивный файл защищен, его распаковка не начнется, пока не будет введен правильный пароль.

По завершении работы закройте текущие диалоговые окна.

Мы научились создавать самораспаковывающиеся архивы на базе предварительно подготовленных обычных архивов. Мы убедились в том, что если исходный архив был защищен паролем, то эта защита сохраняется и в самораспаковывающемся архиве.

Упражнение 14.6. Создание самораспаковывающегося

распределенного архива

Запустите программу WinZip 7.O.

Дайте команду File > Open Archive (Файл > Открыть архив). Разыщите и откройте ранее созданный архив Media.zip.

Дайте команду Actions > Make .Exe File (Действия > Создать исполнимый файл) — откроется диалоговое окно WinZip Self-Extractor (Генератор самораспаковывающегося архива), представленное выше (см. рис. 14.7).

В группе элементов управления Spanning Support (Поддержка распределенного архива) включите переключатель Safe Spanning Method (Защищенный метод распределения) или Old Spanning Method (Обычный метод распределения).

Защищенный метод создает на первом гибком диске два файла: исполнимый файл, выполняющий автоматическую распаковку, и первый том распределенного архива. На последующих дисках создается продолжение распределенного архива. Такой подход повышает уровень безопасности, поскольку даже в том случае, когда исполнимый файл поврежден, например компьютерным вирусом, информация не пропадает и остается в архивном файле. После применения антивирусных средств для «лечения» зараженного исполнимого файла также не происходит нарушений в структуре архива, поскольку исполнимый файл автономен. Этот метод применяют для передачи архивных материалов на гибких дисках.

Обычный метод считается «устаревшим», поскольку он обеспечивался прошлыми версиями программы WinZip. Этот метод не создает отдельного исполнимого файла, и весь архив хранится в одном исполнимом файле, распределенном по нескольким носителям. Данный метод используют для самораспаковывающихся архивов, передаваемых по каналам компьютерных сетей.

Щелкните на командной кнопке ОК — откроется диалоговое окно WinZip Self-Extractor (Генератор самораспаковывающегося архива).

Установите флажок Erase any existing files on the new disk before continuing (Предварительно стереть все существующие файлы на гибких дисках).

Щелкните на кнопке ОК — начнется процесс создания первого тома распределенного архива. По окончании процесса по указанию от программы извлеките записанный гибкий диск и вставьте новый.

Создав последний том, программа предложит извлечь последний диск и вставить первый для внесения правок в заголовок архива.

Мы научились создавать самораспаковывающиеся распределенные архивы. Такой метод архивации нашел особенно широкое применение при распространении программных продуктов.

Упражнение 14.7. Наблюдение интеграционных свойств

программы WinZip

В этом упражнении на примере диспетчера архивов WinZip 7.0 мы ознакомимся с тем, как выполняется интеграция служебных и прикладных программ с операционной системой Windows 98.

Под интеграцией программного обеспечения понимают возможность совместной работы нескольких различных программ в рамках единой системы управления. Так, например, уже известным нам системным средством интеграции является концепция внедрения и связывания объектов и основанный на ней буфер обмена Windows. Здесь же мы познакомимся с другим приемом интеграции, в основе которого лежит изменение свойств программы Проводник и связанного с ней контекстного меню объектов.

С точки зрения интеграции в современном развитии диспетчеров архивов четко прослеживаются две тенденции: интеграция с операционной системой Windows 98 и, наоборот, отказ от интеграции и автономное функционирование. Оба подхода имеют свои достоинства и недостатки. Глубокая интеграция с Проводником делает работу пользователя более удобной и интуитивно понятной. Отказ от интеграции позволяет расширить возможности настройки программы (в первую очередь за счет использования параметров командной строки запуска) и обеспечить гибкое взаимодействие с другими приложениями. Характерным представителем первого направления является рассмотренный нами диспетчер архивов WinZip. Характерным представителем второго направления является популярный в России диспетчер WinRAR.

В итоге получается следующее соотношение:

для эпизодических работ по архивации и извлечению файлов и папок удобнее

использовать систему, хорошо интегрированную в Windows, например, WinZip 7.0;

для регулярных работ по созданию резервных копий папок и дисков удобнее использовать автономные средства, поскольку для них проще организуется взаимодействие с прочими программами (в частности, со средствами автоматизации). В этих случаях можно рекомендовать, например, WinRAR 2.O.

Запустите программу Проводник (Пуск > Программы > Проводник).

Создайте папку для экспериментов С:Темр (если эта папка уже существует, создайте в ней папку C:TempTest.

Скопируйте в созданную папку несколько произвольных файлов, взяв их, например, из папки C:WindowsMedia.

Откройте созданную папку и выделите один из помещенных в нее файлов.

Щелкните правой кнопкой мыши на значке выделенного файла — откроется контекстное меню, представленное на рис. 14.8. Обратите внимание на то, что в нем имеются два пункта для создания архива (создание архива с произвольным именем и с именем, соответствующим текущему файлу). Появление этих пунктов связано с наличием в компьютерной системе диспетчера архивов и интеграции WinZip 7.0 с Проводником Windows.

Дайте команду Add to Zip (Добавить в архив) — произойдет автоматический запуск диспетчера архивов WinZip 7.0 и открытие диалогового окна Add (Добавление в архив).

В поле Add to archive (Добавить в архив) автоматически заносится адрес текущей папки. Сюда остается вписать только название файла создаваемого архива, например C:TempTestmedia. Если надо открыть другую папку, это можно сделать с помощью командной кнопки Open (Открыть). Если надо создать новую папку внутри текущей, воспользуйтесь кнопкой New (Создать). Проверив настройку прочих элементов управления, запустите процесс архивации щелчком на командной кнопке Add (Добавить).

Рис. 14.8. Контекстное меню с интегрированными командами

работы с архивами

Перейдите в окно программы Проводник и убедитесь в том, что в эксперимен

тальной папке появился архивный файл Media.zip.

Щелкните на значке архивного файла правой кнопкой мыши и изучите новые

команды контекстного меню, позволяющие выполнить операции с архивным

файлом (рис. 14.9).

Рис. 14.9. Контекстное меню архивного файла

Дайте команду Create Self-Extractor (Создать самораспаковывающийся архив). В открывшемся диалоговом окне щелкните на командной кнопке Да и в последу ющих диалоговых окнах откажитесь от проверки созданного архива. Закройте открытые окна программы WinZip и в программе Проводник убедитесь в том, что в экспериментальной папке появился исполнимый файл (.ЕХЕ).

В программе Проводник выполните перетаскивание значка любого файла (или группы файлов) на значок созданного Z/P-архива. При отпускании кнопки мыши в конце перетаскивания происходит автоматическое добавление новых файлов в архив. Если содержимое правой панели Проводника открыто в режиме Таблица, после каждого перетаскивания можно наблюдать увеличение размера файла архива.

Мы наблюдали факт изменения свойств программы Проводник за счет того, что в ком-пьютерной системе установлена программа WinZip. Это изменение свойств выразилось, во-первых, в изменении содержания контекстного меню, связанного с объектами Windows, и, во вторых, в том, что работает прием наполнения архива методом перетаскивания. Таким образом, мы можем говорить о том, что установка программы WinZip расширила функциональные возможности системной программы Проводник.

Исследовательская работа

Задание 14.1. Исследование свойств форматов сжатия

графических данных

Подготовьте для экспериментов папку C:TempPictures.

Откройте графический редактор Paint (Пуск > Программы > Стандартные > Paint) и загрузите в него заранее подготовленный многоцветный рисунок, например C:Windows