Java压缩技术（四） GZIP——Java原生实现

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： 

 /**
  * 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： 

 /**
  * 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： 

 /**
  * 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:[email protected]">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： 

 /**
  * 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:[email protected]">梁栋</a>
  * @since 1.0
  */
 public class GZipUtilsTest {

     private String inputStr = "[email protected],[email protected],[email protected]";

     @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);
     }
 }

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: [email protected],[email protected],[email protected] 
长度: 52 
压缩后:
长度: 45 
解压缩后: [email protected],[email protected],[email protected] 
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！