在便携式归档器（如 tar.xz）中，LZMA2 多线程压缩结合 BCJ 滤波器链是平衡速度与压缩比的关键技术。通过将输入数据分割成独立块并行压缩，避免了字典共享的复杂性，同时 BCJ 滤波器针对可执行代码优化冗余，提高整体压缩效率。这种设计特别适合大规模软件分发场景，确保压缩过程高效且解压兼容性强。
LZMA2 多线程压缩的核心机制
XZ Utils 的多线程压缩激活于 --threads=N（N≠1，0 为自动），输入流被分割成多个独立 Block，每个 Block 由单独线程处理。Block 大小默认为 LZMA2 字典大小的 3 倍（至少 1 MiB），可通过 --block-size=SIZE 自定义。例如，字典 64 MiB 时，默认 Block ≈192 MiB。
每个 Block 拥有独立的 LZMA2 编码状态和字典历史，无跨 Block 字典共享。这确保了 Block 的独立解码性，支持未来多线程解压和随机访问，但牺牲了跨 Block 匹配机会，导致压缩比略低于单线程模式（典型损失 0.5-2%，视数据而定）。证据来自 XZ manpage：“In multi-threaded mode about three times size bytes will be allocated in each thread for buffering input and output.”
这种块并行设计的核心优势在于可扩展性：线程数可匹配 CPU 核心，利用现代多核处理器加速压缩，而不需复杂同步。内存消耗为线程数 × (3 × Block 大小 + 压缩器内存)，故需监控以防 OOM。
BCJ 滤波器链的集成与作用
BCJ（Branch/Call/Jump）滤波器专为可执行代码设计，将相对地址转换为绝对地址，增加数据冗余，便于 LZMA2 匹配。支持多种架构：x86、ARM、PowerPC 等，对齐要求不同（x86 为 1 字节，ARM 为 4 字节）。
滤波器链位于 LZMA2 前：BCJ → (可选 Delta) → LZMA2。每个 Block 独立应用滤波器链，无状态共享。示例命令：xz --x86 --lzma2=dict=64MiB foo.elf，可将 ELF 文件压缩比提升 5-15%。
LZMA2 参数需匹配 BCJ 对齐：如 ARM64 (4 字节对齐)，推荐 pb=2,lp=2,lc=2（2^pb=4）。x86 则用默认 pb=2,lp=0,lc=3。manpage 指出：“A BCJ filter converts relative addresses in the machine code to their absolute counterparts. This doesn't change the size of the data but it increases redundancy.”
链式设计支持最多 4 个滤波器，灵活应对混合数据（如归档中 bin + text）。
速度与压缩比的平衡调优
为便携归档器优化，需权衡三因素：线程数、Block / 字典大小、滤波器配置。以下清单提供可落地参数：
高速优先（> bzip2 速，ratio ≈ gzip）
--threads=0(auto，利用所有核心)--lzma2=dict=4MiB,preset=3(CompCPU=3，CompMem≈32MiB / 线程)--block-size=16MiB(多 Block，并行高)- BCJ：针对 bin，重
--x86或--arm - 预期：压缩速 200-500 MiB/s，多核下；ratio 比 gzip 高 20%
高比优先（慢速，ratio 顶尖）
--threads=1(单线程，避免损失) 或--threads=4,block-size=512MiB--lzma2=dict=64MiB,preset=9e(CompMem≈674MiB，DecMem=65MiB)- BCJ + Delta：
--x86 --delta=dist=1 --lzma2=dict=64MiB,pb=2 - 预期：ratio 30% 小于 gzip；内存高，适合大文件 (>1GiB)
混合场景清单（归档器默认）
| 场景 | threads | dict | block-size | filters | CompMem / 线程 | DecMem |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 小文件 (<10MiB) | 1 | 4MiB | 默认 | LZMA2 | 48MiB | 5MiB |
| 大 bin 归档 | 0 | 32MiB | 128MiB | x86+lzma2 | 370MiB | 33MiB |
| 文本 / 源代码 | 4 | 16MiB | 64MiB | delta(dist=1)+lzma2(pb=0) | 186MiB | 17MiB |
| Kernel/initramfs | 1 | 512KiB | 默认 | bcj+lzma2 | ~10MiB | 1MiB |
使用 --memlimit-compress=70% 自动降级（减线程 / 字典），防内存溢出。--extreme 微提 ratio，但增时 20%。
工程实践与监控要点
在 CI/CD 或打包流水线集成：
- 测试单 / 多线程输出 diff：
xz -k -c file | xz -d > a; xz -T0 -c file | xz -d > b; diff a b(预期无 diff，但 ratio 微差)。 - 基准：
time xz -v监控 ratio/speed；目标 >95% 单线程 ratio 时用大 Block。 - 回滚：若 ratio 降 >2%，fallback 单线程；内存超限用
--no-adjust报错。 - 解压兼容：MT 输出需 Block header，支持随机访问；内核 XZ Embedded 用
check=crc32。
Linux 内核即用此：initramfs 以 BCJ + LZMA2 (dict=512KiB)，确保嵌入式低 mem 解压。
风险：多线程解压暂不支持（规划中）；高 dict 文件 decomp 需足 RAM (e.g. 64MiB dict →65MiB)。
资料来源：
- XZ Utils GitHub README：“XZ Utils supports multithreaded compression.”
xz(1)manpage 及 https://tukaani.org/xz/format.html