JAVA中的压缩与解压缩2
2007-10-13 01:01

例程3源代码:

Zip.java
                                     import java.io.*;
                                     import java.util.zip.*;
                                     public class Zip {
                                     static final int BUFFER = 2048;
                                     public static void main (String argv[]) {
                                     try {
                                     BufferedInputStream origin = null;
                                     FileOutputStream dest = new
                                     FileOutputStream("c:\\zip\\myfigs.zip");
                                     ZipOutputStream out = new ZipOutputStream(new
                                     BufferedOutputStream(dest));
                                     //out.setMethod(ZipOutputStream.DEFLATED);
                                     byte data[] = new byte[BUFFER];
                                     // get a list of files from current directory
                                     File f = new File(".");
                                     String files[] = f.list();
                                     for (int i=0; i < files.length; i++) {
                                     System.out.println("Adding: "+files[i]);
                                     FileInputStream fi = new
                                     FileInputStream(files[i]);
                                     origin = new
                                     BufferedInputStream(fi, BUFFER);
                                     ZipEntry entry = new ZipEntry(files[i]);
                                     out.putNextEntry(entry);
                                     int count;
                                     while((count = origin.read(data, 0,
                                     BUFFER)) != -1) {
                                     out.write(data, 0, count);
                                     }
                                     origin.close();
                                     }
                                     out.close();
                                     } catch(Exception e) {
                                     e.printStackTrace();
                                     }
                                     }
                                     }
                                    
                                    


注意: 条目列表可以以两种方式加入ZIP文件中,一种是压缩方式(DEFLATED),另一种是不压缩方式(STORED),系统默认的存储方式为压缩方式(DEFLATED)。SetMethod方法可以用来设置它的存储方式。例如,设置存储方式为DEFLATED(压缩)应该这样做: out.setMethod(ZipOutputStream.DEFLATED) 设置存储方式为(不压缩)应该这样做: out.setMethod(ZipOutputStream.STORED)。

ZIP文件属性

类ZipEntry描述了存储在ZIP文件中的压缩文件。类中包含有多种方法可以用来设置和获得ZIP条目的信息。类ZipEntry是被ZipFile和ZipInputStream使用来读取ZIP文件,ZipOutputStream来写入ZIP文件的。ZipEntry中最有用的一些方法显示在下面的表格2中,并且有相应的描述。
表格 2: 类ZipEntry中一些有用的方法

方法签名 描述
public String getComment() 返回条目的注释, 没有返回null
public long getCompressedSize() 返回条目压缩后的大小, 未知返回-1
public int getMethod() 返回条目的压缩方式,没有指定返回 -1
public String getName() 返回条目的名称
public long getSize() 返回未被压缩的条目的大小,未知返回-1
public long getTime() 返回条目的修改时间, 没有指定返回-1
public void setComment(String c) 设置条目的注释
public void setMethod(int method) 设置条目的压缩方式
public void setSize(long size) 设置没有压缩的条目的大小
public void setTime(long time) 设置条目的修改时间


求和校验

java.util.zip包中另外一些比较重要的类是Adler32和CRC32,它们实现了java.util.zip.Checksum接口,并估算了压缩数据的校验和(checksum)。众所周知,在运算速度方面,Adler32算法比CRC32算法要有一定的优势;但在数据可信度方面,CRC32算法则要更胜一筹。正所谓,"鱼与熊掌,不可兼得。",大家只好在不同的场合下,加以取舍了。GetValue方法可以用来获得当前的checksum值,reset方法能够重新设置checksum为其缺省的值。

求和校验一般用来校验文件和信息是否正确的传送。举个例子,假设你想创建一个ZIP文件,然后将其传送到远程计算机上。当到达远程计算机后,你就可以使用checksum检验在传输过程中文件是否发生错误。为了演示如何创建checksums,我们修改了例程1和例程3,在例程4和例程5中使用了两个新类,一个是CheckedInputStream,另一个是CheckedOutputStream。(大家注意:这两段代码在压缩与解压缩过程中,使用了同一种算法,求数据的checksum值。)

例程4源代码:

Zip.java
                                     import java.io.*;
                                     import java.util.zip.*;
                                     public class Zip {
                                     static final int BUFFER = 2048;
                                     public static void main (String argv[]) {
                                     try {
                                     BufferedInputStream origin = null;
                                     FileOutputStream dest = new
                                     FileOutputStream("c:\\zip\\myfigs.zip");
                                     CheckedOutputStream checksum = new
                                     CheckedOutputStream(dest, new Adler32());
                                     ZipOutputStream out = new
                                     ZipOutputStream(new
                                     BufferedOutputStream(checksum));
                                     //out.setMethod(ZipOutputStream.DEFLATED);
                                     byte data[] = new byte[BUFFER];
                                     // get a list of files from current directory
                                     File f = new File(".");
                                     String files[] = f.list();
                                     for (int i=0; i < files.length; i++) {
                                     System.out.println("Adding: "+files[i]);
                                     FileInputStream fi = new
                                     FileInputStream(files[i]);
                                     origin = new
                                     BufferedInputStream(fi, BUFFER);
                                     ZipEntry entry = new ZipEntry(files[i]);
                                     out.putNextEntry(entry);
                                     int count;
                                     while((count = origin.read(data, 0,
                                     BUFFER)) != -1) {
                                     out.write(data, 0, count);
                                     }
                                     origin.close();
                                     }
                                     out.close();
                                     System.out.println("checksum:
                                     "+checksum.getChecksum().getValue());
                                     } catch(Exception e) {
                                     e.printStackTrace();
                                     }
                                     }
                                     }
                                    
                                    


例程5源代码:

UnZip.java
                                     import java.io.*;
                                     import java.util.zip.*;
                                     public class UnZip {
                                     public static void main (String argv[]) {
                                     try {
                                     final int BUFFER = 2048;
                                     BufferedOutputStream dest = null;
                                     FileInputStream fis = new
                                     FileInputStream(argv[0]);
                                     CheckedInputStream checksum = new
                                     CheckedInputStream(fis, new Adler32());
                                     ZipInputStream zis = new
                                     ZipInputStream(new
                                     BufferedInputStream(checksum));
                                     ZipEntry entry;
                                     while((entry = zis.getNextEntry()) != null) {
                                     System.out.println("Extracting: " +entry);
                                     int count;
                                     byte data[] = new byte[BUFFER];
                                     // write the files to the disk
                                     FileOutputStream fos = new
                                     FileOutputStream(entry.getName());
                                     dest = new BufferedOutputStream(fos,
                                     BUFFER);
                                     while ((count = zis.read(data, 0,
                                     BUFFER)) != -1) {
                                     dest.write(data, 0, count);
                                     }
                                     dest.flush();
                                     dest.close();
                                     }
                                     zis.close();
                                     System.out.println("Checksum:
                                     "+checksum.getChecksum().getValue());
                                     } catch(Exception e) {
                                     e.printStackTrace();
                                     }
                                     }
                                     }
                                    
                                    


测试例程4和5,编译类文件并运行类Zip来创建一个压缩档案(程序会计算出checksum值并显示在屏幕上),然后运行UnZip类来解压缩这个档案(屏幕上同样会打印出一个checksum值)。两个值必须完全相同,否则说明出错了。Checksums在数据校验方面非常有用。例如,你可以创建一个ZIP文件,然后连同checksum值一同传递给你的朋友。你的朋友解压缩文件后,将生成的checksum值与你提供的作一比较,如果相同则说明在传递过程中没有发生错误。

压缩对象

我们已经看到如何将文件中的数据压缩并将其归档。但如果你想压缩的数据不在文件中时,应该怎么办呢?假设有这样一个例子,你通过套接字(socket)来传递一个大对象。为了提高应用程序的性能,你可能在通过网络开始传递前将数据压缩,然后在目的地将其解压缩。另外一个例子,我们假设你想将一个对象用压缩格式存储在磁碟上,ZIP格式是基于记录方式的,不适合这项工作。GZIP更适合用来实现这种对单一数据流的操作。现在,我们来示例一下,如果在写入磁碟前将数据压缩,并在读出时将数据解压缩。示例程序6是一个在单一JVM(java虚拟机)实现了Serializable接口的简单类,我们想要串行化该类的实例。

例程6源代码:

Employee.java
                                     import java.io.*;
                                     public class Employee implements Serializable {
                                     String name;
                                     int age;
                                     int salary;
                                     public Employee(String name, int age, int salary) {
                                     this.name = name;
                                     this.age = age;
                                     this.salary = salary;
                                     }
                                     public void print() {
                                     System.out.println("Record for: "+name);
                                     System.out.println("Name: "+name);
                                     System.out.println("Age: "+age);
                                     System.out.println("Salary: "+salary);
                                     }
                                     }
                                    
                                    


现在,写另外一个类来创建两个从Employee类实例化而来的对象。示例程序7从Employee类创建了两个对象(sarah和sam)。然后将它们的状态以压缩的格式存储在一个文件中。

示例程序7源代码

SaveEmployee.java
                                     import java.io.*;
                                     import java.util.zip.*;
                                     public class SaveEmployee {
                                     public static void main(String argv[]) throws
                                     Exception {
                                     // create some objects
                                     Employee sarah = new Employee("S. Jordan", 28,
                                     56000);
                                     Employee sam = new Employee("S. McDonald", 29,
                                     58000);
                                     // serialize the objects sarah and sam
                                     FileOutputStream fos = new
                                     FileOutputStream("db");
                                     GZIPOutputStream gz = new GZIPOutputStream(fos);
                                     ObjectOutputStream oos = new
                                     ObjectOutputStream(gz);
                                     oos.writeObject(sarah);
                                     oos.writeObject(sam);
                                     oos.flush();
                                     oos.close();
                                     fos.close();
                                     }
                                     }
                                    
                                    


现在,示例程序8中的ReadEmpolyee类是用来重新构建两个对象的状态。一但构建成功,就调用print方法将其打印出来。

示例程序8源代码:

ReadEmployee.java
                                     import java.io.*;
                                     import java.util.zip.*;
                                     public class ReadEmployee {
                                     public static void main(String argv[]) throws
                                     Exception{
                                     //deserialize objects sarah and sam
                                     FileInputStream fis = new FileInputStream("db");
                                     GZIPInputStream gs = new GZIPInputStream(fis);
                                     ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(gs);
                                     Employee sarah = (Employee) ois.readObject();
                                     Employee sam = (Employee) ois.readObject();
                                     //print the records after reconstruction of state
                                     sarah.print();
                                     sam.print();
                                     ois.close();
                                     fis.close();
                                     }
                                     }
                                    
                                    


同样的思想可以用于在网络间通过(socket)传输的大对象。下面的代码段示例了如何在客户/服务器之间实现大对象的压缩:

// write to client
                                     GZIPOutputStream gzipout = new
                                     GZIPOutputStream(socket.getOutputStream());
                                     ObjectOutputStream oos = new
                                     ObjectOutputStream(gzipout);
                                     oos.writeObject(obj);
                                     gzipos.finish();
                                    
                                    


下面的代码段显示了客户端从服务器端接收到数据后,如何将其解压:

// read from server
                                     Socket socket = new Socket(remoteServerIP, PORT);
                                     GZIPInputStream gzipin = new
                                     GZIPInputStream(socket.getInputStream());
                                     ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(gzipin);
                                     Object o = ois.readObject();
                                    
                                    


如何对JAR文件进行操作呢?

Java档案文件(JAR)格式是基于标准的ZIP文件格式,并附有可选择的文件清单列表。如果你想要在你我的应用程序中创建JAR文件或从JAR文件中解压缩文件,可以使用java.util.jar包,它提供了读写JAR文件的类。使用java.util.jar包提供的类与本文所讲述的java.util.zip包十分相似。所以你应该能够重新编写本文的源代码,如果你想使用java.util.jar包的话。

结束语

本文讨论了你可以在应用程序中使用的数据压缩与解压的应用程序接口,本文的示例程序演示了如何使用java.util.zip包来压缩数据与解压缩数据。现在你可以利用这个工具在你的应用程序中实现数据的压缩与解压了。

本文也说明了如何在络传输中实现数据的压缩与解压缩,以减少网络阻塞和增强你的客户/服务器模式应用程序的性能。在网络传输中实现数据的压缩,只有当传输的数据量达到成百上千字节时,你才会感觉到程序性能的提升,如果仅仅是传递一个字符串对象,对应用程序是没什么影响的。