Zstandard：一种新的无损压缩算法

Zstandard （缩写为 Zstd）是一种新的无损压缩算法，旨在提供快速压缩，并实现高压缩比。它既不像 LZMA 和 ZPAQ 那样追求尽可能高的压缩比，也不像 LZ4 那样追求极致的压缩速度。

下面是一组基准测试数据：

（环境：Core i5-4300U @ 1.9GHZ；基准测试程序：开源程序 fsbench 0.14.3 ）

从上表可以看出，Zstd 的压缩比和压缩速度都比较高，而且解压速度大约为每核 500MB/s。

Zstd 的压缩速度可以根据不同的情况进行配置。在上述测试中，它提供了大约每核 200MB/s 的速度，可以用于一些实时压缩场景。同时，与 LZ4 类似，它可以提供平衡压缩比和压缩时间的衍生算法，并且不影响解压性能。

Zstd 还有一个特点是内存需求可配置。这使它可以适应内存配置低或者服务器并行处理多个请求的情况。此外，它采用了“有限状态熵（Finite State Entropy，缩写为FSE）”编码器。该编码器是由Jarek Duda 基于ANS 理论开发的一种新型熵编码器，旨在与“霍夫曼编码器（Huffman encoder）”和“算数编码器（Arithmetic encoder）”相竞争。

另据 Cyan4973 项目创建者 Yann Collet介绍，虽然Zstd 是一个速度很快的压缩/ 解压算法，但它并没有进入LZ4 的适用范围。在一项基准测试中（测试方法见这里），Collet 得出了这样的结论：

当传输速度高于 50MB/s 时，LZ4 是更好的选择；而当传输速度介于 0.5MB/s 和 50MB/s 时，Zstd 在速度上领先于其它算法。

此外，在回复用户评论时，Collect 比较了 Zstd 与 lzham ：

根据我的理解，它们的设计出发点不同。Lzham 来源于 LZMA……以离线压缩场景作为衡量标准……而 Zstd 的基本原则更像 Zlib ，但主要有三点变化：

• FSE 代替霍夫曼编码器；
• 不限匹配尺寸；
• 偏移量可重复。

最后，请读者朋友们注意：Zstd 开发尚处于起步阶段，本文的一些测试结果也只是早期的测试结果，其实现将会随着时间的推移继续改进和提高，尤其是在项目创建的第一年里。

感谢郭蕾对本文的审校。

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