tarfile --- 读写tar归档文件

源代码: Lib/tarfile.py


tarfile 模块可以用来读写 tar 归档,包括使用 gzip, bz2 和 lzma 压缩的归档。 请使用 zipfile 模块来读写 .zip 文件,或者使用 shutil 的高层级函数。

一些事实和数字:

  • 读写 gzip, bz2lzma 解压的归档要求相应的模块可用。

  • 支持读取 / 写入 POSIX.1-1988 (ustar) 格式。

  • 对 GNU tar 格式的读/写支持,包括 longnamelonglink 扩展,对所有种类 sparse 扩展的只读支持,包括 sparse 文件的恢复。

  • 对 POSIX.1-2001 (pax) 格式的读/写支持。

  • 处理目录、正常文件、硬链接、符号链接、fifo 管道、字符设备和块设备,并且能够获取和恢复文件信息例如时间戳、访问权限和所有者等。

在 3.3 版更改: 添加了对 lzma 压缩的支持。

tarfile.open(name=None, mode='r', fileobj=None, bufsize=10240, **kwargs)

针对路径名 name 返回 TarFile 对象。 有关 TarFile 对象以及所允许的关键字参数的详细信息请参阅 TarFile 对象

mode 必须是 'filemode[:compression]' 形式的字符串,其默认值为 'r'。 以下是模式组合的完整列表:

模式

action

'r' or 'r:*'

打开和读取使用透明压缩(推荐)。

'r:'

打开和读取不使用压缩。

'r:gz'

打开和读取使用gzip 压缩。

'r:bz2'

打开和读取使用bzip2 压缩。

'r:xz'

打开和读取使用lzma 压缩。

'x' or 'x:'

创建tarfile不进行压缩。如果文件已经存在,则抛出 FileExistsError 异常。

'x:gz'

使用gzip压缩创建tarfile。如果文件已经存在,则抛出 FileExistsError 异常。

'x:bz2'

使用bzip2 压缩创建tarfile。如果文件已经存在,则抛出 FileExistsError 异常。

'x:xz'

使用lzma 压缩创建tarfile。如果文件已经存在,则抛出 FileExistsError 异常。

'a' or 'a:'

打开以便在没有压缩的情况下追加。如果文件不存在,则创建该文件。

'w' or 'w:'

打开用于未压缩的写入。

'w:gz'

打开用于 gzip 压缩的写入。

'w:bz2'

打开用于 bzip2 压缩的写入。

'w:xz'

打开用于 lzma 压缩的写入。

请注意 'a:gz', 'a:bz2''a:xz' 是不可能的组合。 如果 mode 不适用于打开特定(压缩的)文件用于读取,则会引发 ReadError。 请使用 mode 'r' 来避免这种情况。 如果某种压缩方法不受支持,则会引发 CompressionError

如果指定了 fileobj,它会被用作对应于 name 的以二进制模式打开的 file object 的替代。 它会被设定为处在位置 0。

对于 'w:gz', 'r:gz', 'w:bz2', 'r:bz2', 'x:gz', 'x:bz2' 等模式,tarfile.open() 接受关键字参数 compresslevel (默认值为 9) 来指定文件的压缩等级。

针对特殊的目的,还存在第二种 mode 格式: 'filemode|[compression]'tarfile.open() 将返回一个将其数据作为数据块流来处理的 TarFile 对象。 对此文件将不能执行随机查找。 如果给定了 fileobj,它可以是任何具有 read()write() 方法 (由 mode 确定) 的对象。 bufsize 指定块大小,默认值为 20 * 512 字节。 可与此格式组合使用的有 sys.stdin, 套接字 file object 或磁带设备等。 但是,对于这样的 TarFile 对象存在不允许随机访问的限制,参见 例子。 目前可用的模式如下:

模式

动作

'r|*'

打开 tar 块的 以进行透明压缩读取。

'r|'

打开一个未压缩的 tar 块的 stream 用于读取。

'r|gz'

打开一个 gzip 压缩的 stream 用于读取。

'r|bz2'

打开一个 bzip2 压缩的 stream 用于读取。

'r|xz'

打开一个 lzma 压缩 stream 用于读取。

'w|'

打开一个未压缩的 stream 用于写入。

'w|gz'

打开一个 gzip 压缩的 stream 用于写入。

'w|bz2'

打开一个 bzip2 压缩的 stream 用于写入。

'w|xz'

打开一个 lzma 压缩的 stream 用于写入。

在 3.5 版更改: 添加了 'x' (仅创建) 模式。

在 3.6 版更改: name 形参接受一个 path-like object

class tarfile.TarFile

用于读取和写入 tar 归档的类。 请不要直接使用这个类:而要使用 tarfile.open()。 参见 TarFile 对象

tarfile.is_tarfile(name)

如果 name 是一个 tarfile 模块能读取的 tar 归档文件则返回 True

tarfile 模块定义了以下异常:

exception tarfile.TarError

所有 tarfile 异常的基类。

exception tarfile.ReadError

当一个不能被 tarfile 模块处理或者因某种原因而无效的 tar 归档被打开时将被引发。

exception tarfile.CompressionError

当一个压缩方法不受支持或者当数据无法被正确解码时将被引发。

exception tarfile.StreamError

当达到流式 TarFile 对象的典型限制时将被引发。

exception tarfile.ExtractError

当使用 TarFile.extract() 时针对 non-fatal 所引发的异常,但是仅限 TarFile.errorlevel== 2

exception tarfile.HeaderError

如果获取的缓冲区无效则会由 TarInfo.frombuf() 引发的异常。

以下常量在模块层级上可用:

tarfile.ENCODING

默认的字符编码格式:在 Windows 上为 'utf-8',其他系统上则为 sys.getfilesystemencoding() 所返回的值。

以下常量各自定义了一个 tarfile 模块能够创建的 tar 归档格式。 相关细节请参阅 受支持的 tar 格式 小节。

tarfile.USTAR_FORMAT

POSIX.1-1988 (ustar) 格式。

tarfile.GNU_FORMAT

GNU tar 格式。

tarfile.PAX_FORMAT

POSIX.1-2001 (pax) 格式。

tarfile.DEFAULT_FORMAT

用于创建归档的默认格式。 目前为 GNU_FORMAT

参见

模块 zipfile

zipfile 标准模块的文档。

归档操作

标准 shutil 模块所提供的高层级归档工具的文档。

GNU tar manual, Basic Tar Format

针对 tar 归档文件的文档,包含 GNU tar 扩展。

TarFile 对象

TarFile 对象提供了一个 tar 归档的接口。 一个 tar 归档就是数据块的序列。 一个归档成员(被保存文件)是由一个标头块加多个数据块组成的。 一个文件可以在一个 tar 归档中多次被保存。 每个归档成员都由一个 TarInfo 对象来代表,详情参见 TarInfo 对象

TarFile 对象可在 with 语句中作为上下文管理器使用。 当语句块结束时它将自动被关闭。 请注意在发生异常事件时被打开用于写入的归档将不会被终结;只有内部使用的文件对象将被关闭。 相关用例请参见 例子

3.2 新版功能: 添加了对上下文管理器协议的支持。

class tarfile.TarFile(name=None, mode='r', fileobj=None, format=DEFAULT_FORMAT, tarinfo=TarInfo, dereference=False, ignore_zeros=False, encoding=ENCODING, errors='surrogateescape', pax_headers=None, debug=0, errorlevel=0)

下列所有参数都是可选项并且也可作为实例属性来访问。

name 是归档的路径名称。 name 可以是一个 path-like object。 如果给定了 fileobj 则它可以被省略。 在此情况下,如果对象的 name 属性存在则它会被使用。

mode 可以为 'r' 表示从现有归档读取,'a' 表示将数据追加到现有文件,'w' 表示创建新文件覆盖现有文件,或者 'x' 表示仅在文件不存在时创建新文件。

如果给定了 fileobj,它会被用于读取或写入数据。 如果可以被确定,则 mode 会被 fileobj 的模式所覆盖。 fileobj 的使用将从位置 0 开始。

注解

TarFile 被关闭时,fileobj 不会被关闭。

format 控制归档格式。 它必须为在模块层级定义的常量 USTAR_FORMAT, GNU_FORMATPAX_FORMAT 中的一个。

tarinfo 参数可以被用来将默认的 TarInfo 类替换为另一个。

如果 dereferenceFalse,则会将符号链接和硬链接添加到归档中。 如果为 True,则会将目标文件的内容添加到归档中。 在不支持符号链接的系统上参数将不起作用。

如果 ignore_zerosFalse,则会将空的数据块当作归档的末尾来处理。 如果为 True,则会跳过空的(和无效的)数据块并尝试获取尽可能多的成员。 此参数仅适用于读取拼接的或损坏的归档。

debug 可设为从 0 (无调试消息) 到 3 (全部调试消息)。 消息会被写入到 sys.stderr

如果 errorlevel0,则当使用 TarFile.extract() 时会忽略所有错误。 无论何种情况,当启用调试时它们都将被显示为调试输出的错误消息。 如果为 1,则所有 fatal 错误会被作为 OSError 异常被引发。 如果为 2,则所有 non-fatal 错误也会被作为 TarError 异常被引发。

encodingerrors 参数定义了读取或写入归档所使用的字符编码格式以及要如何处理转换错误。 默认设置将适用于大多数用户。 要深入了解详情可参阅 Unicode 问题 小节。

可选的 pax_headers 参数是字符串的字典,如果 formatPAX_FORMAT 它将被作为 pax 全局标头被添加。

在 3.2 版更改: 使用 'surrogateescape' 作为 errors 参数的默认值。

在 3.5 版更改: 添加了 'x' (仅创建) 模式。

在 3.6 版更改: name 形参接受一个 path-like object

classmethod TarFile.open(...)

作为替代的构造器。 tarfile.open() 函数实际上是这个类方法的快捷方式。

TarFile.getmember(name)

返回成员 nameTarInfo 对象。 如果 name 在归档中找不到,则会引发 KeyError

注解

如果一个成员在归档中出现超过一次,它的最后一次出现会被视为是最新的版本。

TarFile.getmembers()

TarInfo 对象列表的形式返回归档的成员。 列表的顺序与归档中成员的顺序一致。

TarFile.getnames()

以名称列表的形式返回成员。 它的顺序与 getmembers() 所返回列表的顺序一致。

TarFile.list(verbose=True, *, members=None)

将内容清单打印到 sys.stdout。 如果 verboseFalse,则将只打印成员名称。 如果为 True,则输出将类似于 ls -l 的输出效果。 如果给定了可选的 members,它必须为 getmembers() 所返回的列表的一个子集。

在 3.5 版更改: 添加了 members 形参。

TarFile.next()

TarFile 被打开用于读取时,以 TarInfo 对象的形式返回归档的下一个成员。 如果不再有可用对象则返回 None

TarFile.extractall(path=".", members=None, *, numeric_owner=False)

将归档中的所有成员提取到当前工作目录或 path 目录。 如果给定了可选的 members,则它必须为 getmembers() 所返回的列表的一个子集。 字典信息例如所有者、修改时间和权限会在所有成员提取完毕后被设置。 这样做是为了避免两个问题:目录的修改时间会在每当在其中创建文件时被重置。 并且如果目录的权限不允许写入,提取文件到目录的操作将失败。

如果 numeric_ownerTrue,则将使用来自 tarfile 的 uid 和 gid 数值来设置被提取文件的所有者/用户组。 在其他情况下,则会使用来自 tarfile 的名称值。

警告

绝不要未经预先检验就从不可靠的源中提取归档文件。 这样有可能在 path 之外创建文件,例如某些成员具有以 "/" 开始的绝对路径文件名或带有两个点号 ".." 的文件名。

在 3.5 版更改: 添加了 numeric_owner 形参。

在 3.6 版更改: path 形参接受一个 path-like object

TarFile.extract(member, path="", set_attrs=True, *, numeric_owner=False)

从归档中提取出一个成员放入当前工作目录,将使用其完整名称。 成员的文件信息会尽可能精确地被提取。 member 可以是一个文件名或 TarInfo 对象。 你可以使用 path 指定一个不同的目录。 path 可以是一个 path-like object。 将会设置文件属性 (owner, mtime, mode) 除非 set_attrs 为假值。

如果 numeric_ownerTrue,则将使用来自 tarfile 的 uid 和 gid 数值来设置被提取文件的所有者/用户组。 在其他情况下,则会使用来自 tarfile 的名称值。

注解

extract() 方法不会处理某些提取问题。 在大多数情况下你应当考虑使用 extractall() 方法。

警告

参看 extractall() 的警告信息。

在 3.2 版更改: 添加了 set_attrs 形参。

在 3.5 版更改: 添加了 numeric_owner 形参。

在 3.6 版更改: path 形参接受一个 path-like object

TarFile.extractfile(member)

将归档中的一个成员提取为文件对象。 member 可以是一个文件名或 TarInfo 对象。 如果 member 是一个常规文件或链接,则会返回一个 io.BufferedReader 对象。 在其他情况下将返回 None

在 3.3 版更改: 返回一个 io.BufferedReader 对象。

TarFile.add(name, arcname=None, recursive=True, *, filter=None)

将文件 name 添加到归档。 name 可以为任意类型的文件(目录、fifo、符号链接等等)。 如果给出 arcname 则它将为归档中的文件指定一个替代名称。 默认情况下会递归地添加目录。 这可以通过将 recursive 设为 False 来避免。 递归操作会按排序顺序添加条目。 如果给定了 filter,它应当为一个接受 TarInfo 对象并返回已修改 TarInfo 对象的函数。 如果它返回 NoneTarInfo 对象将从归档中被排除。 具体示例参见 例子

在 3.2 版更改: 添加了 filter 形参。

在 3.7 版更改: 递归操作按排序顺序添加条目。

TarFile.addfile(tarinfo, fileobj=None)

TarInfo 对象 tarinfo 添加到归档。 如果给定了 fileobj,它应当是一个 binary file,并会从中读取 tarinfo.size 个字节添加到归档。 你可以直接创建 TarInfo 对象,或是通过使用 gettarinfo()

TarFile.gettarinfo(name=None, arcname=None, fileobj=None)

基于 os.stat() 的结果或者现有文件的相同数据创建一个 TarInfo。 文件或者是命名为 name,或者是使用文件描述符指定为一个 file object fileobjname 可以是一个 path-like object。 如果给定了 arcname,则它将为归档中的文件指定一个替代名称,在其他情况下,名称将从 fileobjname 属性或 name 参数获取。 名称应当是一个文本字符串。

你可以在使用 addfile() 添加 TarInfo 的某些属性之前修改它们。 如果文件对象不是从文件开头进行定位的普通文件对象,size 之类的属性就可能需要修改。 例如 GzipFile 之类的文件就属于这种情况。 name 也可以被修改,在这种情况下 arcname 可以是一个占位字符串。

在 3.6 版更改: name 形参接受一个 path-like object

TarFile.close()

关闭 TarFile。 在写入模式下,会向归档添加两个表示结束的零数据块。

TarFile.pax_headers

一个包含 pax 全局标头的键值对的字典。

TarInfo 对象

TarInfo 对象代表 TarFile 中的一个文件。 除了会存储所有必要的文件属性(例如文件类型、大小、时间、权限、所有者等),它还提供了一些确定文件类型的有用方法。 此对象 并不 包含文件数据本身。

TarInfo 对象可通过 TarFile 的方法 getmember(), getmembers()gettarinfo() 返回。

class tarfile.TarInfo(name="")

创建一个 TarInfo 对象。

classmethod TarInfo.frombuf(buf, encoding, errors)

基于字符串缓冲区 buf 创建并返回一个 TarInfo 对象。

如果缓冲区无效则会引发 HeaderError

classmethod TarInfo.fromtarfile(tarfile)

TarFile 对象 tarfile 读取下一个成员并将其作为 TarInfo 对象返回。

TarInfo.tobuf(format=DEFAULT_FORMAT, encoding=ENCODING, errors='surrogateescape')

基于 TarInfo 对象创建一个字符串缓冲区。 有关参数的信息请参见 TarFile 类的构造器。

在 3.2 版更改: 使用 'surrogateescape' 作为 errors 参数的默认值。

TarInfo 对象具有以下公有数据属性:

TarInfo.name

归档成员的名称。

TarInfo.size

以字节表示的大小。

TarInfo.mtime

上次修改的时间。

TarInfo.mode

权限位。

TarInfo.type

文件类型。 type 通常为以下常量之一: REGTYPE, AREGTYPE, LNKTYPE, SYMTYPE, DIRTYPE, FIFOTYPE, CONTTYPE, CHRTYPE, BLKTYPE, GNUTYPE_SPARSE。 要更方便地确定一个 TarInfo 对象的类型,请使用下述的 is*() 方法。

TarInfo.linkname

目标文件名的名称,该属性仅在类型为 LNKTYPESYMTYPETarInfo 对象中存在。

TarInfo.uid

最初保存该成员的用户的用户 ID。

TarInfo.gid

最初保存该成员的用户的分组 ID。

TarInfo.uname

用户名。

TarInfo.gname

分组名。

TarInfo.pax_headers

一个包含所关联的 pax 扩展标头的键值对的字典。

TarInfo 对象还提供了一些便捷查询方法:

TarInfo.isfile()

如果 Tarinfo 对象为普通文件则返回 True

TarInfo.isreg()

isfile() 相同。

TarInfo.isdir()

如果为目录则返回 True

TarInfo.issym()

如果为符号链接则返回 True

TarInfo.islnk()

如果为硬链接则返回 True

TarInfo.ischr()

如果为字符设备则返回 True

TarInfo.isblk()

如果为块设备则返回 True

TarInfo.isfifo()

如果为 FIFO 则返回 True。.

TarInfo.isdev()

如果为字符设备、块设备或 FIFO 之一则返回 True

命令行界面

3.4 新版功能.

tarfile 模块提供了简单的命令行接口以便与 tar 归档进行交互。

如果你想要创建一个新的 tar 归档,请在 -c 选项后指定其名称然后列出应当被包含的文件名:

$ python -m tarfile -c monty.tar  spam.txt eggs.txt

传入一个字典也是可接受的:

$ python -m tarfile -c monty.tar life-of-brian_1979/

如果你想要将一个 tar 归档提取到指定的目录,请使用 -e 选项:

$ python -m tarfile -e monty.tar

你也可以通过传入目录名称将一个 tar 归档提取到不同的目录:

$ python -m tarfile -e monty.tar  other-dir/

要获取一个 tar 归档中文件的列表,请使用 -l 选项:

$ python -m tarfile -l monty.tar

命令行选项

-l <tarfile>
--list <tarfile>

列出一个 tarfile 中的文件名。

-c <tarfile> <source1> ... <sourceN>
--create <tarfile> <source1> ... <sourceN>

基于源文件创建 tarfile。

-e <tarfile> [<output_dir>]
--extract <tarfile> [<output_dir>]

如果未指定 output_dir 则会将 tarfile 提取到当前目录。

-t <tarfile>
--test <tarfile>

检测 tarfile 是否有效。

-v, --verbose

更详细地输出结果。

例子

如何将整个 tar 归档提取到当前工作目录:

import tarfile
tar = tarfile.open("sample.tar.gz")
tar.extractall()
tar.close()

如何通过 TarFile.extractall() 使用生成器函数而非列表来提取一个 tar 归档的子集:

import os
import tarfile

def py_files(members):
    for tarinfo in members:
        if os.path.splitext(tarinfo.name)[1] == ".py":
            yield tarinfo

tar = tarfile.open("sample.tar.gz")
tar.extractall(members=py_files(tar))
tar.close()

如何基于一个文件名列表创建未压缩的 tar 归档:

import tarfile
tar = tarfile.open("sample.tar", "w")
for name in ["foo", "bar", "quux"]:
    tar.add(name)
tar.close()

使用 with 语句的同一个示例:

import tarfile
with tarfile.open("sample.tar", "w") as tar:
    for name in ["foo", "bar", "quux"]:
        tar.add(name)

如何读取一个 gzip 压缩的 tar 归档并显示一些成员信息:

import tarfile
tar = tarfile.open("sample.tar.gz", "r:gz")
for tarinfo in tar:
    print(tarinfo.name, "is", tarinfo.size, "bytes in size and is", end="")
    if tarinfo.isreg():
        print("a regular file.")
    elif tarinfo.isdir():
        print("a directory.")
    else:
        print("something else.")
tar.close()

如何创建一个归档并使用 TarFile.add() 中的 filter 形参来重置用户信息:

import tarfile
def reset(tarinfo):
    tarinfo.uid = tarinfo.gid = 0
    tarinfo.uname = tarinfo.gname = "root"
    return tarinfo
tar = tarfile.open("sample.tar.gz", "w:gz")
tar.add("foo", filter=reset)
tar.close()

受支持的 tar 格式

通过 tarfile 模块可以创建三种 tar 格式:

  • The POSIX.1-1988 ustar 格式 (USTAR_FORMAT)。 它支持最多 256 个字符的文件名长度和最多 100 个字符的链接名长度。 文件大小上限为 8 GiB。 这是一种老旧但广受支持的格式。

  • GNU tar 格式 (GNU_FORMAT)。 它支持长文件名和链接名、大于 8 GiB 的文件以及稀疏文件。 它是 GNU/Linux 系统上的事实标准。 tarfile 完全支持针对长名称的 GNU tar 扩展,稀疏文件支持则限制为只读。

  • POSIX.1-2001 pax 格式 (PAX_FORMAT)。 它是几乎无限制的最灵活格式。 它支持长文件名和链接名,大文件以及使用便捷方式存储路径名。 但是并非所有现今的 tar 实现都能够正确地处理 pax 归档。

    pax 格式是对现有 ustar 格式的扩展。 它会对无法以其他方式存储的信息使用附加标头。 存在两种形式的 pax 标头:扩展标头只影响后续的文件标头,全局标头则适用于完整归档并会影响所有后续的文件。 为了便于移植,在 pax 标头中的所有数据均以 UTF-8 编码。

还有一些 tar 格式的其他变种,它们可以被读取但不能被创建:

  • 古老的 V7 格式。 这是来自 Unix 第七版的第一个 tar 格式,它只存储常规文件和目录。 名称长度不能超过 100 个字符,并且没有用户/分组名信息。 某些归档在带有非 ASCII 字符字段的情况下会产生计算错误的标头校验和。

  • SunOS tar 扩展格式。 此格式是 POSIX.1-2001 pax 格式的一个变种,但并不保持兼容。

Unicode 问题

最初 tar 格式被设计用来在磁带机上生成备份,主要关注于保存文件系统信息。 现在 tar 归档通常用于文件分发和在网络上交换归档。 最初格式(它是所有其他格式的基础)的一个问题是它没有支持不同字符编码格式的概念。 例如,一个在 UTF-8 系统上创建的普通 tar 归档如果包含非 ASCII 字符则将无法在 Latin-1 系统上被正确读取。 文本元数据(例如文件名,链接名,用户/分组名)将变为损坏状态。 不幸的是,没有什么办法能够自动检测一个归档的编码格式。 pax 格式被设计用来解决这个问题。 它使用通用字符编码格式 UTF-8 来存储非 ASCII 元数据。

tarfile 中字符转换的细节由 TarFile 类的 encodingerrors 关键字参数控制。

encoding 定义了用于归档中元数据的字符编码格式。 默认值为 sys.getfilesystemencoding() 或是回退选项 'ascii'。 根据归档是被读取还是被写入,元数据必须被解码或编码。 如果没有正确设置 encoding,转换可能会失败。

errors 参数定义了不能被转换的字符将如何处理。 可能的取值在 错误处理方案 小节列出。 默认方案为 'surrogateescape',它也被 Python 用于文件系统调用,参见 文件名,命令行参数,以及环境变量。

对于 PAX_FORMAT 归档,encoding 通常是不必要的,因为所有元数据都使用 UTF-8 来存储。 encoding 仅在解码二进制 pax 标头或存储带有替代字符的字符串等少数场景下会被使用。