【Pythonでbrotli圧縮・解凍】Brotliのインストール

「brotli形式でデータを圧縮したい」
「Pythonでbrotli形式の圧縮・解凍を行いたい」

このような場合には、Brotliがオススメです。
この記事では、Brotliについて解説しています。

本記事の内容

Brotliとは？
Brotliのシステム要件
Brotliのインストール
Brotliの動作確認

それでは、上記に沿って解説していきます。

Brotliとは？

ここで言うBrotliとは、Pythonでbrotli形式の圧縮・解凍を可能にするライブラリです。
brotliは、Googleが開発した圧縮アルゴリズムになります。

この記事では、次の意味で使い分けています。

brotli	圧縮アルゴリズム
Brotli	Pythonライブラリ

brotliは、HTTP圧縮を主な目的としています。
おそらく、みなさんもその恩恵を受けているはずです。

みなさんが利用しているブラウザは、brotli形式のデータをやり取りしています。
現在のブラウザは、以下のようにリクエストヘッダーを送ります。

ここに「br」がありますね。
ブラウザとしては、brotli形式でもデータのやり取りができると宣言しています。

それに対して、ページがbrotli形式に対応していれば次のようなレスポンスヘッダーとなります。

ただ、まだまだgzip形式の返答が多いように感じます。
文章的なテキストでは、brotliはgzipよりも圧縮率が高いです。

今後は、brotliの利用がさらに増えるかもしれません。
そんなbrotli形式の圧縮をPythonで可能にするのが、Brotliということです。

以上、Brotliについて説明しました。
次は、Brotliのシステム要件を説明します。

Brotliのシステム要件

現時点（2022年8月）でのBrotliの最新バージョンは、1.0.9となります。
この最新バージョンは、2020年8月27日にリリースされています。

更新は止まっているようです。
逆に言えば、もう機能的に完成したとも言えます。

サポートOSに関しては、以下を含むクロスプラットフォーム対応です。

Windows
macOS
Linux

サポート対象となるPythonのバージョンは、以下となっています。

Python 2.7
Python 3.3
Python 3.4
Python 3.5

これは開発が止まっているから、仕方がないでしょう。
可能なら、以下のPython公式開発サイクルには合わせて欲しいですね。

バージョン	リリース日	サポート期限
3.6	2016年12月23日	2021年12月23日
3.7	2018年6月27日	2023年6月27日
3.8	2019年10月14日	2024年10月
3.9	2020年10月5日	2025年10月
3.10	2021年10月4日	2026年10月

サポート対象にないから不安になりますが、Python 3.10でも問題なく動きます。
ここでは、Python公式開発サイクルに従ってPython 3.7以降を推奨しておきます。

以上、Brotliのシステム要件を説明しました。
次は、Brotliのインストールを説明します。

Brotliのインストール

検証は、次のバージョンのPythonで行います。

$ python -V
Python 3.10.2

まずは、現状のインストール済みパッケージを確認しておきます。

$ pip list
Package    Version
---------- -------
pip        22.2.2
setuptools 63.4.1
wheel      0.36.2

次にするべきことは、pipとsetuptoolsの更新です。
pipコマンドを使う場合、常に以下のコマンドを実行しておきましょう。

python -m pip install --upgrade pip setuptools

では、Brotliのインストールです。
Brotliのインストールは、以下のコマンドとなります。

pip install Brotli

Brotliのインストールは、一瞬で終わります。
終了したら、どんなパッケージがインストールされたのかを確認します。

$ pip list
Package    Version
---------- -------
Brotli     1.0.9
pip        22.2.2
setuptools 63.4.1
wheel      0.36.2

Brotliが依存するパッケージは、ありません。
そのため、Brotliは既存環境に容易に導入可能です。

以上、Brotliのインストールを説明しました。
次は、Brotliの動作確認を説明します。

Brotliの動作確認

Brotliの動作確認を行います。
以下の動作に分けて確認します。

圧縮
解凍

圧縮対象となる元データは、テキストファイルとします。
内容は、そこそこ長い文章であれば何でもいいです。

「org.txt」は、wikipediaのbrotliページの内容をコピーしたモノです。
ファイルサイズは、8.9Kバイトあります。

圧縮

用意した「org.txt」をbrotli形式に圧縮します。
テキストファイルを圧縮するコードは、以下。

test_compress.py

import brotli

file_path = 'org.txt'
br_file_path = 'compressed.br'

with open(file_path, 'rb') as f:
    data = f.read()

compressed_data = brotli.compress(data)

with open(br_file_path, mode='wb') as f:
    f.write(compressed_data)

上記を実行すると、「compressed.br」というファイルが作成されます。
「compressed.br」のファイルサイズは、3.6Kバイトです。

8.9Kが3.6Kにまで圧縮されています。
圧縮率で言うと、0.4となります。

解凍

brotli形式で圧縮されたファイルを解凍してみましょう。
圧縮ファイルは、「compressed.br」を利用します。

test_decompress.py

import brotli

file_path = 'decompressed.txt'
br_file_path = 'compressed.br'

with open(br_file_path, 'rb') as f:
    data = f.read()

decompressed_data = brotli.decompress(data)

with open(file_path, mode='wb') as f:
    f.write(decompressed_data)

上記コードを実行すると、「decompressed.txt」が作成されます。
これは、brotli形式で圧縮されたファイルを解凍したモノとなります。

「decompressed.txt」のファイルサイズは、8.9Kバイトです。
「org.txt」と同じファイルサイズになります。

最後に、「org.txt」と「decompressed.txt」の内容を比較しておきます。