Java压缩技术（四） GZIP——Java原生实现

来源：互联网发布：c4dr18 win mac 编辑：程序博客网时间：2024/04/30 04:20

Java压缩技术（四） GZIP——Java原生实现

博客分类：

Java／Compression

JavaIEOSXMLEXT

趁着头脑清楚，抓紧时间继续整理！

熟悉linux的朋友可能都用过文件压缩命令，譬如最为简单的gzip命令。

相关链接：
Java压缩技术（一） ZLib
Java压缩技术（二） ZIP压缩——Java原生实现
Java压缩技术（三） ZIP解压缩——Java原生实现
Java压缩技术（四） GZIP——Java原生实现
Java压缩技术（五） GZIP相关——浏览器解析
Java压缩技术（六） BZIP2——Commons实现
Java压缩技术（七） TAR——Commons实现

GZIP常常用在linxu环境下，是一种非常简单的压缩算法。在Java实现API中，它仅仅包含两个实现类：GZIPInputStream和GZIPOutputStream。
GZIPOutputStream类用于压缩
GZIPInputStream类用于解压缩

先说压缩实现，GZIPOutputStream只有一个方法用于压缩，就是带定长的write方法。简单调用如下文所示：

Java代码

/**
* 数据压缩
*
* @param is
* @param os
* @throws Exception
*/
public static void compress(InputStream is, OutputStream os)
throws Exception {
GZIPOutputStream gos = new GZIPOutputStream(os);
int count;
byte data[] = new byte[BUFFER];
while ((count = is.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
gos.write(data, 0, count);
}
gos.finish();
gos.flush();
gos.close();
}

/** * 数据压缩 *  * @param is * @param os * @throws Exception */public static void compress(InputStream is, OutputStream os)throws Exception {GZIPOutputStream gos = new GZIPOutputStream(os);int count;byte data[] = new byte[BUFFER];while ((count = is.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {gos.write(data, 0, count);}gos.finish();gos.flush();gos.close();}

记得完成操作后，调用finish方法和flush方法！

核心的压缩实现就这么多！

对于解压缩，GZIPInputStream也对应GZIPOutputStream提供了一个带定长的read方法。简单调用如下文所示：

Java代码

/**
* 数据解压缩
*
* @param is
* @param os
* @throws Exception
*/
public static void decompress(InputStream is, OutputStream os)
throws Exception {
GZIPInputStream gis = new GZIPInputStream(is);
int count;
byte data[] = new byte[BUFFER];
while ((count = gis.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
os.write(data, 0, count);
}
gis.close();
}

/** * 数据解压缩 *  * @param is * @param os * @throws Exception */public static void decompress(InputStream is, OutputStream os)throws Exception {GZIPInputStream gis = new GZIPInputStream(is);int count;byte data[] = new byte[BUFFER];while ((count = gis.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {os.write(data, 0, count);}gis.close();}

就这么简单！

核心内容完毕！

顺便补充一下，在liunx下操作gzip命令

gzip file用于压缩，如gzip a.txt将得到文件a.txt.gz，同时删除文件a.txt!。
gzip -d file.gz用于解压缩，如gzip -d a.txt.gz将得到文件a.txt，同时删除文件a.txt.gz!。

根据这些特性，我补充了相应的文件操作实现，详见下文！

完整实现：

Java代码

/**
* 2010-4-13
*/
package org.zlex.commons.io;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.zip.GZIPInputStream;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;
/**
* GZIP工具
*
* @author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
* @since 1.0
*/
public abstract class GZipUtils {
public static final int BUFFER = 1024;
public static final String EXT = ".gz";
/**
* 数据压缩
*
* @param data
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] compress(byte[] data) throws Exception {
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(data);
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
// 压缩
compress(bais, baos);
byte[] output = baos.toByteArray();
baos.flush();
baos.close();
bais.close();
return output;
}
/**
* 文件压缩
*
* @param file
* @throws Exception
*/
public static void compress(File file) throws Exception {
compress(file, true);
}
/**
* 文件压缩
*
* @param file
* @param delete
* 是否删除原始文件
* @throws Exception
*/
public static void compress(File file, boolean delete) throws Exception {
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file.getPath() + EXT);
compress(fis, fos);
fis.close();
fos.flush();
fos.close();
if (delete) {
file.delete();
}
}
/**
* 数据压缩
*
* @param is
* @param os
* @throws Exception
*/
public static void compress(InputStream is, OutputStream os)
throws Exception {
GZIPOutputStream gos = new GZIPOutputStream(os);
int count;
byte data[] = new byte[BUFFER];
while ((count = is.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
gos.write(data, 0, count);
}
gos.finish();
gos.flush();
gos.close();
}
/**
* 文件压缩
*
* @param path
* @throws Exception
*/
public static void compress(String path) throws Exception {
compress(path, true);
}
/**
* 文件压缩
*
* @param path
* @param delete
* 是否删除原始文件
* @throws Exception
*/
public static void compress(String path, boolean delete) throws Exception {
File file = new File(path);
compress(file, delete);
}
/**
* 数据解压缩
*
* @param data
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] decompress(byte[] data) throws Exception {
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(data);
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
// 解压缩
decompress(bais, baos);
data = baos.toByteArray();
baos.flush();
baos.close();
bais.close();
return data;
}
/**
* 文件解压缩
*
* @param file
* @throws Exception
*/
public static void decompress(File file) throws Exception {
decompress(file, true);
}
/**
* 文件解压缩
*
* @param file
* @param delete
* 是否删除原始文件
* @throws Exception
*/
public static void decompress(File file, boolean delete) throws Exception {
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file.getPath().replace(EXT,
""));
decompress(fis, fos);
fis.close();
fos.flush();
fos.close();
if (delete) {
file.delete();
}
}
/**
* 数据解压缩
*
* @param is
* @param os
* @throws Exception
*/
public static void decompress(InputStream is, OutputStream os)
throws Exception {
GZIPInputStream gis = new GZIPInputStream(is);
int count;
byte data[] = new byte[BUFFER];
while ((count = gis.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
os.write(data, 0, count);
}
gis.close();
}
/**
* 文件解压缩
*
* @param path
* @throws Exception
*/
public static void decompress(String path) throws Exception {
decompress(path, true);
}
/**
* 文件解压缩
*
* @param path
* @param delete
* 是否删除原始文件
* @throws Exception
*/
public static void decompress(String path, boolean delete) throws Exception {
File file = new File(path);
decompress(file, delete);
}
}

/** * 2010-4-13 */package org.zlex.commons.io;import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.util.zip.GZIPInputStream;import java.util.zip.GZIPOutputStream;/** * GZIP工具 *  * @author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a> * @since 1.0 */public abstract class GZipUtils {public static final int BUFFER = 1024;public static final String EXT = ".gz";/** * 数据压缩 *  * @param data * @return * @throws Exception */public static byte[] compress(byte[] data) throws Exception {ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(data);ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();// 压缩compress(bais, baos);byte[] output = baos.toByteArray();baos.flush();baos.close();bais.close();return output;}/** * 文件压缩 *  * @param file * @throws Exception */public static void compress(File file) throws Exception {compress(file, true);}/** * 文件压缩 *  * @param file * @param delete *            是否删除原始文件 * @throws Exception */public static void compress(File file, boolean delete) throws Exception {FileInputStream fis = new FileInputStream(file);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file.getPath() + EXT);compress(fis, fos);fis.close();fos.flush();fos.close();if (delete) {file.delete();}}/** * 数据压缩 *  * @param is * @param os * @throws Exception */public static void compress(InputStream is, OutputStream os)throws Exception {GZIPOutputStream gos = new GZIPOutputStream(os);int count;byte data[] = new byte[BUFFER];while ((count = is.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {gos.write(data, 0, count);}gos.finish();gos.flush();gos.close();}/** * 文件压缩 *  * @param path * @throws Exception */public static void compress(String path) throws Exception {compress(path, true);}/** * 文件压缩 *  * @param path * @param delete *            是否删除原始文件 * @throws Exception */public static void compress(String path, boolean delete) throws Exception {File file = new File(path);compress(file, delete);}/** * 数据解压缩 *  * @param data * @return * @throws Exception */public static byte[] decompress(byte[] data) throws Exception {ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(data);ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();// 解压缩decompress(bais, baos);data = baos.toByteArray();baos.flush();baos.close();bais.close();return data;}/** * 文件解压缩 *  * @param file * @throws Exception */public static void decompress(File file) throws Exception {decompress(file, true);}/** * 文件解压缩 *  * @param file * @param delete *            是否删除原始文件 * @throws Exception */public static void decompress(File file, boolean delete) throws Exception {FileInputStream fis = new FileInputStream(file);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file.getPath().replace(EXT,""));decompress(fis, fos);fis.close();fos.flush();fos.close();if (delete) {file.delete();}}/** * 数据解压缩 *  * @param is * @param os * @throws Exception */public static void decompress(InputStream is, OutputStream os)throws Exception {GZIPInputStream gis = new GZIPInputStream(is);int count;byte data[] = new byte[BUFFER];while ((count = gis.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {os.write(data, 0, count);}gis.close();}/** * 文件解压缩 *  * @param path * @throws Exception */public static void decompress(String path) throws Exception {decompress(path, true);}/** * 文件解压缩 *  * @param path * @param delete *            是否删除原始文件 * @throws Exception */public static void decompress(String path, boolean delete) throws Exception {File file = new File(path);decompress(file, delete);}}

罗嗦了半天，到底行不行？
来个测试用例，测试用例如下所示：

Java代码

/**
* 2010-4-13
*/
package org.zlex.commons.compress.compress;
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import org.junit.Test;
/**
* @author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
* @since 1.0
*/
public class GZipUtilsTest {
private String inputStr = "zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org";
@Test
public final void testDataCompress() throws Exception {
System.err.println("原文:\t" + inputStr);
byte[] input = inputStr.getBytes();
System.err.println("长度:\t" + input.length);
byte[] data = GZipUtils.compress(input);
System.err.println("压缩后:\t");
System.err.println("长度:\t" + data.length);
byte[] output = GZipUtils.decompress(data);
String outputStr = new String(output);
System.err.println("解压缩后:\t" + outputStr);
System.err.println("长度:\t" + output.length);
assertEquals(inputStr, outputStr);
}
@Test
public final void testFileCompress() throws Exception {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/f.txt");
fos.write(inputStr.getBytes());
fos.flush();
fos.close();
GZipUtils.compress("d:/f.txt", false);
GZipUtils.decompress("d:/f.txt.gz", false);
File file = new File("d:/f.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
DataInputStream dis = new DataInputStream(fis);
byte[] data = new byte[(int) file.length()];
dis.readFully(data);
fis.close();
String outputStr = new String(data);
assertEquals(inputStr, outputStr);
}
}

/** * 2010-4-13 */package org.zlex.commons.compress.compress;import static org.junit.Assert.assertEquals;import java.io.DataInputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import org.junit.Test;/** * @author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a> * @since 1.0 */public class GZipUtilsTest {private String inputStr = "zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org";@Testpublic final void testDataCompress() throws Exception {System.err.println("原文:\t" + inputStr);byte[] input = inputStr.getBytes();System.err.println("长度:\t" + input.length);byte[] data = GZipUtils.compress(input);System.err.println("压缩后:\t");System.err.println("长度:\t" + data.length);byte[] output = GZipUtils.decompress(data);String outputStr = new String(output);System.err.println("解压缩后:\t" + outputStr);System.err.println("长度:\t" + output.length);assertEquals(inputStr, outputStr);}@Testpublic final void testFileCompress() throws Exception {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/f.txt");fos.write(inputStr.getBytes());fos.flush();fos.close();GZipUtils.compress("d:/f.txt", false);GZipUtils.decompress("d:/f.txt.gz", false);File file = new File("d:/f.txt");FileInputStream fis = new FileInputStream(file);DataInputStream dis = new DataInputStream(fis);byte[] data = new byte[(int) file.length()];dis.readFully(data);fis.close();String outputStr = new String(data);assertEquals(inputStr, outputStr);}}

结果如何？
先看testDataCompress()方法控制台输出结果。
控制台输出如下：

引用

原文: zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org
长度: 52
压缩后:
长度: 45
解压缩后: zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org
长度: 52

这里使用英文字符做测试，当输入字符串的字节数大于50左右时，压缩效果明显；如果这里使用中文压缩，可能当压缩上千字节时方能体现出压缩效果！
对于文件操作，朋友们可以自行实验，我代码里的实现是按照gzip命令来的！
举例来说：
压缩时，将文件a.txt压缩为a.txt.gz，同时删除文件a.txt。
解压缩时，将文件a.txt.gz解压缩为a.txt，同时删除文件a.txt.gz。

注意执行testFileCompress方法，查看产生的文件！

你大可以放到linux上去做验证！

commons也提供了GZIP算法的实现，甚至更多种压缩算法（tar、bzip2等）的实现，有机会我将继续整理！