gzipとは？意味をわかりやすく簡単に解説

gzipとは

gzipは、ファイル圧縮形式の一つであり、データサイズを小さくするために広く利用されています。特にWebサイトの高速化やデータ転送量の削減に貢献し、インターネット環境において重要な役割を果たします。gzip圧縮は、DEFLATEアルゴリズムに基づいており、可逆圧縮方式を採用しているため、圧縮・解凍後も元のデータを完全に復元可能です。

gzip圧縮は、テキストファイルやHTML、CSS、JavaScriptなどのファイルに対して特に効果を発揮します。これらのファイルは冗長な記述が多く、gzip圧縮によって大幅にサイズを削減できます。圧縮率はファイルの種類や内容によって異なりますが、一般的には50%から90%程度の削減が期待でき、Webページのロード時間を短縮し、ユーザーエクスペリエンスを向上させます。

gzipは、Webサーバーやブラウザで広くサポートされており、特別な設定なしに利用できる場合も多いです。Webサーバーでgzip圧縮を有効にすることで、サーバーからブラウザに送信されるデータ量を減らし、Webサイトの表示速度を向上させます。また、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）でもgzip圧縮が利用されており、世界中のユーザーに対して高速なコンテンツ配信を実現します。

gzipの仕組み

「gzipの仕組み」に関して、以下を解説していきます。

• gzip圧縮の流れ
• gzip解凍の流れ

gzip圧縮の流れ

gzip圧縮は、DEFLATEアルゴリズムを基盤としており、複数の圧縮技術を組み合わせてデータサイズを削減します。まず、LZ77アルゴリズムを用いて、ファイル内の重複する文字列を検出し、それらを短い参照に置き換えます。次に、ハフマン符号化を用いて、出現頻度の高い文字に短いビット列を、出現頻度の低い文字に長いビット列を割り当てることで、データ全体を効率的に圧縮します。

圧縮プロセスでは、まずLZ77アルゴリズムがスライディングウィンドウを用いて、過去に出現した文字列を検索します。一致する文字列が見つかった場合、その文字列の位置と長さを参照として記録し、元の文字列を置き換えます。次に、ハフマン符号化が適用され、各文字の出現頻度に基づいて最適な符号を割り当てます。最後に、これらの符号化されたデータがgzip形式で保存され、圧縮ファイルが完成します。

gzip解凍の流れ

gzip解凍は、gzip圧縮されたファイルを元の状態に戻すプロセスであり、圧縮時とは逆の手順で行われます。まず、gzip形式のファイルから圧縮されたデータを取り出し、ハフマン符号を復号化して、元の文字列表現に戻します。次に、LZ77アルゴリズムによって置き換えられた参照を、元の文字列に展開し、最終的に元のファイルが復元されます。

解凍プロセスでは、gzipファイルからヘッダー情報を読み取り、使用された圧縮アルゴリズムやその他のメタデータを特定します。次に、ハフマン復号化を用いて、圧縮されたデータを元の文字列表現に戻します。最後に、LZ77アルゴリズムの参照を展開し、元の文字列を復元します。このプロセスを通じて、gzip圧縮されたファイルは、元の状態に完全に復元され、利用可能になります。