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Java GZip 基于內存實現(xiàn)壓縮和解壓的方法

 更新時間:2020年08月22日 14:35:31   作者:超哥說碼  
這篇文章主要介紹了Java GZip 基于內存實現(xiàn)壓縮和解壓的方法,本文給大家介紹的非常詳細,對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

  GZip是常用的無損壓縮算法實現(xiàn),在Linux中較為常見,像我們在Linux安裝軟件時,基本都是.tar.gz格式。.tar.gz格式文件需要先對目錄內文件進行tar壓縮,然后使用GZip進行壓縮。

  本文針對基于磁盤的壓縮和解壓進行演示,演示只針對一層目錄結構進行,多層目錄只需遞歸操作進行即可。

  Maven依賴

  org.apache.commons: commons-compress: 1.19: 此依賴封裝了很多壓縮算法相關的工具類,提供的API還是相對比較底層,我們今天在它的基礎上做進一步封裝。

<dependency>
	<groupId>org.apache.commons</groupId>
	<artifactId>commons-compress</artifactId>
	<version>1.19</version>
</dependency>
<dependency>
 <groupId>log4j</groupId>
 <artifactId>log4j</artifactId>
 <version>1.2.17</version>
</dependency>

  工具類

  在實際應用中,對應不同需求,可能需要生成若干文件,然后將其壓縮。在某些應用中,文件較小、文件數(shù)量較少且較為固定,頻繁與磁盤操作,會帶來不必要的效率影響。

  工具類針對.tar.gz格式提供了compressByTar、decompressByTar、compressByGZip、decompressByGZip四個方法,用于處理.tar.gz格式壓縮文件,代碼如下:

package com.arhorchin.securitit.compress.gzip;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveEntry;
import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveInputStream;
import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveOutputStream;
import org.apache.commons.compress.compressors.gzip.GzipCompressorInputStream;
import org.apache.commons.compress.compressors.gzip.GzipCompressorOutputStream;
import org.apache.commons.io.IOUtils;

/**
 * @author Securitit.
 * @note 基于內存以ZIP算法進行壓縮和解壓工具類.
 */
public class GZipRamUtil {

 /**
 * 使用TAR算法進行壓縮.
 * @param sourceFileBytesMap 待壓縮文件的Map集合.
 * @return 壓縮后的TAR文件字節(jié)數(shù)組.
 * @throws Exception 壓縮過程中可能發(fā)生的異常,若發(fā)生異常,則返回的字節(jié)數(shù)組長度為0.
 */
 public static byte[] compressByTar(Map<String, byte[]> tarFileBytesMap) throws Exception {
 // 變量定義.
 ByteArrayOutputStream tarBaos = null;
 TarArchiveOutputStream tarTaos = null;
 TarArchiveEntry tarTae = null;

 try {
  // 壓縮變量初始化.
  tarBaos = new ByteArrayOutputStream();
  tarTaos = new TarArchiveOutputStream(tarBaos);
  // // 將文件添加到TAR條目中.
  for (Map.Entry<String, byte[]> fileEntry : tarFileBytesMap.entrySet()) {
  tarTae = new TarArchiveEntry(fileEntry.getKey());
  tarTae.setName(fileEntry.getKey());
  tarTae.setSize(fileEntry.getValue().length);
  tarTaos.putArchiveEntry(tarTae);
  tarTaos.write(fileEntry.getValue());
  tarTaos.closeArchiveEntry();
  }
 } finally {
  if (tarTaos != null) {
  tarTaos.close();
  }
  if (null == tarBaos) {
  tarBaos = new ByteArrayOutputStream();
  }
 }
 return tarBaos.toByteArray();
 }

 /**
 * 使用TAR算法進行解壓.
 * @param sourceZipFileBytes TAR文件字節(jié)數(shù)組.
 * @return 解壓后的文件Map集合.
 * @throws Exception 解壓過程中可能發(fā)生的異常,若發(fā)生異常,返回Map集合長度為0.
 */
 public static Map<String, byte[]> decompressByTar(byte[] sourceTarFileBytes) throws Exception {
 // 變量定義.
 TarArchiveEntry sourceTarTae = null;
 ByteArrayInputStream sourceTarBais = null;
 TarArchiveInputStream sourceTarTais = null;
 Map<String, byte[]> targetFilesFolderMap = null;

 try {
  // 解壓變量初始化.
  targetFilesFolderMap = new HashMap<String, byte[]>();
  sourceTarBais = new ByteArrayInputStream(sourceTarFileBytes);
  sourceTarTais = new TarArchiveInputStream(sourceTarBais);
  // 條目解壓縮至Map中.
  while ((sourceTarTae = sourceTarTais.getNextTarEntry()) != null) {
  targetFilesFolderMap.put(sourceTarTae.getName(), IOUtils.toByteArray(sourceTarTais));
  }
 } finally {
  if (sourceTarTais != null)
  sourceTarTais.close();
 }
 return targetFilesFolderMap;
 }

 /**
 * 使用GZIP算法進行壓縮.
 * @param sourceFileBytesMap 待壓縮文件的Map集合.
 * @return 壓縮后的GZIP文件字節(jié)數(shù)組.
 * @throws Exception 壓縮過程中可能發(fā)生的異常,若發(fā)生異常,則返回的字節(jié)數(shù)組長度為0.
 */
 public static byte[] compressByGZip(byte[] sourceFileBytes) throws IOException {
 // 變量定義.
 ByteArrayOutputStream gzipBaos = null;
 GzipCompressorOutputStream gzipGcos = null;

 try {
  // 壓縮變量初始化.
  gzipBaos = new ByteArrayOutputStream();
  gzipGcos = new GzipCompressorOutputStream(gzipBaos);
  // 采用commons-compress提供的方式進行壓縮.
  gzipGcos.write(sourceFileBytes);
 } finally {
  if (gzipGcos != null) {
  gzipGcos.close();
  }
  if (null == gzipBaos) {
  gzipBaos = new ByteArrayOutputStream();
  }
 }
 return gzipBaos.toByteArray();
 }

 /**
 * 使用GZIP算法進行解壓.
 * @param sourceGZipFileBytes GZIP文件字節(jié)數(shù)組.
 * @return 解壓后的文件Map集合.
 * @throws Exception 解壓過程中可能發(fā)生的異常,若發(fā)生異常,則返回的字節(jié)數(shù)組長度為0.
 */
 public static byte[] decompressByGZip(byte[] sourceGZipFileBytes) throws IOException {
 // 變量定義.
 ByteArrayOutputStream gzipBaos = null;
 ByteArrayInputStream sourceGZipBais = null;
 GzipCompressorInputStream sourceGZipGcis = null;

 try {
  // 解壓變量初始化.
  gzipBaos = new ByteArrayOutputStream();
  sourceGZipBais = new ByteArrayInputStream(sourceGZipFileBytes);
  sourceGZipGcis = new GzipCompressorInputStream(sourceGZipBais);
  // 采用commons-compress提供的方式進行解壓.
  gzipBaos.write(IOUtils.toByteArray(sourceGZipGcis));
 } finally {
  if (sourceGZipGcis != null)
  sourceGZipGcis.close();
 }
 return gzipBaos.toByteArray();
 }

}

工具類測試

  在Maven依賴引入正確的情況下,復制上面的代碼到項目中,修改package,可以直接使用,下面我們對工具類進行簡單測試。測試類代碼如下:

package com.arhorchin.securitit.compress.gzip;

import java.io.File;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import com.arhorchin.securitit.compress.gzip.GZipRamUtil;

/**
 * @author Securitit.
 * @note GZipRamUtil工具類測試.
 */
public class GZipRamUtilTester {

 public static void main(String[] args) throws Exception {
 Map<String, byte[]> fileBytesMap = null;

 fileBytesMap = new HashMap<String, byte[]>();
 // 設置文件列表.
 File dirFile = new File("C:/Users/Administrator/Downloads/個人文件/2020-07-13/files");
 for (File file : dirFile.listFiles()) {
  fileBytesMap.put(file.getName(), FileUtils.readFileToByteArray(file));
 }

 byte[] ramBytes = GZipRamUtil.compressByTar(fileBytesMap);
 ramBytes = GZipRamUtil.compressByGZip(ramBytes);
 FileUtils.writeByteArrayToFile(new File("C:/Users/Administrator/Downloads/個人文件/2020-07-13/ram.tar.gz"), ramBytes);
 
 ramBytes = GZipRamUtil.decompressByGZip(ramBytes);
 fileBytesMap = GZipRamUtil.decompressByTar(ramBytes);
 System.out.println(fileBytesMap.size());
 }

}

  運行測試后,通過查看ram.tar.gz和控制臺輸出解壓后文件數(shù)量,可以確認工具類運行結果無誤。

  總結

  1) 在小文件、文件數(shù)量較小且較為固定時,提倡使用內存壓縮和解壓方式。使用內存換時間,減少頻繁的磁盤操作。

  2) 在大文件、文件數(shù)量較大時,提倡使用磁盤壓縮和解壓方式。過大文件對服務會造成過度的負載,磁盤壓縮和解壓可以緩解這種壓力?!?a href="http://www.dbjr.com.cn/article/193898.htm" target="_blank">Java GZip 基于磁盤實現(xiàn)壓縮和解壓》

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