spring boot 集成gzip和zip数据压缩传输(适用大数据信息传输)

1、背景

        在查询数据库信息的时候,由于数据库信息返回数据条数较多,数据从服务器端传至客户端耗费大量时间,导致查询数据变慢。

2、方案思路

        1)、从查询sql上入手,进行sql优化;

        2)、从业务层面优化,复杂接口拆分成多个接口,避免大量数据堆积返回(视业务需求而定);

        3)、对返回的大数据信息进行数据压缩。(本文要点)

        spring boot 集成gzip和zip数据压缩传输(适用大数据信息传输)_第1张图片

3、压缩数据方案

        1)、gzip压缩

        2)、zip压缩

4、具体实现

(1)、gzip压缩方案

    GzipUtils工具类

package com.自己的包.util;

import org.springframework.stereotype.Component;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.zip.GZIPInputStream;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;

/**
 * @program: tool_java
 * @description:
 * @author: sfp
 * @create: 2021-11-30 14:33
 **/
@Component
public class GzipUtils {
    /**
     * 压缩
     *
     * @param data 数据流
     * @return 压缩数据流
     * @throws IOException 异常
     */
    public byte[] compress(byte[] data) throws IOException {
        if (data == null || data.length == 0) {
            return null;
        }
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        GZIPOutputStream gzip = new GZIPOutputStream(out);
        gzip.write(data);
        gzip.close();
        return out.toByteArray();
    }

    /**
     * 压缩
     *
     * @param str 需要压缩数据信息
     * @return 压缩数据流
     * @throws IOException 异常
     */
    public byte[] compress(String str) throws IOException {
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return null;
        }
        return compress(str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    }

    /**
     * 解压
     *
     * @param data 欲解压数据流
     * @return 原数据流
     * @throws IOException 异常
     */
    public byte[] uncompress(byte[] data) throws IOException {
        if (data == null || data.length == 0) {
            return data;
        }
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(data);
        GZIPInputStream gunzip = new GZIPInputStream(in);
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int n;
        while ((n = gunzip.read(buffer)) >= 0) {
            out.write(buffer, 0, n);
        }
        gunzip.close();
        in.close();
        return out.toByteArray();
    }

    /**
     * 解压
     *
     * @param str 欲解压数据字符串
     * @return 原数据
     * @throws IOException 异常
     */
    public String uncompress(String str) throws IOException {
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return str;
        }
        byte[] data = uncompress(str.getBytes(StandardCharsets.ISO_8859_1));
        return new String(data);
    }
}

数据压缩

    @Autowired
    private GzipUtils gzipUtils;

    @RequestMapping(value = "testGzip", method = RequestMethod.POST)
    public JSONBeansResponse testGzip(@RequestBody Map map) throws IOException {
        if (null != map) {
            String sqlStr = map.get("paramStr");
            // 调用数据库获取数据
            Map resMap = testMapper.findInfo(sqlStr);
            String dataStr = JSONObject.toJSONString(resMap);

            // 开始压缩数据
            byte[] compress1 = gzipUtils.compress(dataStr);
            String FileBuf = Base64.getEncoder().encodeToString(compress1);
            return new JSONBeansResponse<>(FileBuf);
        }
        return new JSONBeansResponse<>(new ArrayList<>(0));
    }

数据解压

    @RequestMapping(value = "testUnGzip", method = RequestMethod.POST)
    public JSONBeansResponse testUnGzip(@RequestBody Map map) throws IOException {
        if (null != map) {
            String dataStream = map.get("dataStream ");
            byte[] decode = Base64.getDecoder().decode(dataStream);
            byte[] compress1 = gzipUtils.uncompress(decode);
            String dataStr = new String(compress1);
            Map res = JSONObject.parseObject(dataStr, Map.class);
            return new JSONBeansResponse<>(res);
        }
        return new JSONBeansResponse<>(new ArrayList<>(0));
    }

遇到问题

解压时候报错:java.util.zip.ZipException: Not in GZIP format

解决方案:在转换为字符串时,一定要使用ISO-8859-1这样的单字节编码

spring boot 集成gzip和zip数据压缩传输(适用大数据信息传输)_第2张图片

(2)、zip压缩方案

        ZipUtils工具类

package com.自己的包.util;

import org.springframework.stereotype.Component;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipInputStream;
import java.util.zip.ZipOutputStream;

/**
 * @program: tool_java
 * @description: zip压缩工具
 * @author: sfp
 * @create: 2021-12-01 14:11
 **/
@Component
public class ZipUtils {
/** 压缩
     * @param data  原数据流
     * @return 压缩后的数据流
     * @throws IOException 异常
     */
    public byte[] compress(byte[] data) throws IOException {
        if (data == null || data.length == 0) {
            return null;
        }
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        ZipOutputStream gzip = new ZipOutputStream(out);
        gzip.putNextEntry(new ZipEntry("json"));
        gzip.write(data);
        gzip.close();
        return out.toByteArray();
    }

    /** 压缩
     * @param str  原数据字符串
     * @return 压缩后的数据流
     * @throws IOException 异常
     */
    public byte[] compress(String str) throws IOException {
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return null;
        }
        return compress(str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    }

    /** 解压缩
     * @param data  压缩后的数据流
     * @return 原数据的数据流
     * @throws IOException 异常
     */
    public byte[] uncompress(byte[] data) throws IOException {
        if (data == null || data.length == 0) {
            return data;
        }
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(data);
        ZipInputStream gunzip = new ZipInputStream(in);
        ZipEntry nextEntry = gunzip.getNextEntry();
        while (nextEntry != null) {
            final String fileName = nextEntry.getName();
            if (nextEntry.isDirectory()) {
                nextEntry = gunzip.getNextEntry();
            } else if (fileName.equals("json")) {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int n;
                while ((n = gunzip.read(buffer)) >= 0) {
                    out.write(buffer, 0, n);
                }
                gunzip.close();
                in.close();
                return out.toByteArray();
            }
        }

        return out.toByteArray();
    }

    /** 解压
     * @param str  压缩后的base64流
     * @return 原数据字符串
     * @throws IOException 异常
     */
    public String uncompress(String str) throws IOException {
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return str;
        }
        byte[] data = uncompress(Base64.getDecoder().decode(str));
        return new String(data);
    }

}

        zip使用

    @Autowired
    private ZipUtils zipUtils;

    @RequestMapping(value = "testzip", method = RequestMethod.POST)
    public JSONBeansResponse testzip(@RequestBody Map map) throws IOException {
        String sqlStr = map.get("paramStr");
        List> resMap = testMapper.findInfo(sqlStr);;
        String dataStr = JSONObject.toJSONString(resMap);
        
        // 开始压缩数据
        byte[] compress1 = zipUtils.compress(dataStr);
        String FileBuf = Base64.getEncoder().encodeToString(compress1);
        
        // 开始解压数据
        String s = zipUtils.uncompress(FileBuf);
        List arrayLists = JSONObject.parseArray(s, Map.class);
        return new JSONBeansResponse<>(arrayLists);
    }

5、总结

 在大数据量的传输中,压缩数据后进行传输可以一定程度的解决速度问题。

zip和gzip的压缩率测试过几次大概在5-6倍大小左右。

6、收工图

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