JAVA中的壓縮與解壓縮2
2007-10-13 01:01

例程3源代碼:

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: 條目列表可以以兩種方式加入ZIP文件中，一種是壓縮方式（DEFLATED），另一種是不壓縮方式(STORED),系統(tǒng)默認的存儲方式為壓縮方式（DEFLATED）。SetMethod方法可以用來設置它的存儲方式。例如，設置存儲方式為DEFLATED（壓縮）應該這樣做： out.setMethod(ZipOutputStream.DEFLATED) 設置存儲方式為（不壓縮）應該這樣做： out.setMethod(ZipOutputStream.STORED)。

ZIP文件屬性

類ZipEntry描述了存儲在ZIP文件中的壓縮文件。類中包含有多種方法可以用來設置和獲得ZIP條目的信息。類ZipEntry是被ZipFile和ZipInputStream使用來讀取ZIP文件，ZipOutputStream來寫入ZIP文件的。ZipEntry中最有用的一些方法顯示在下面的表格2中，并且有相應的描述。
表格 2: 類ZipEntry中一些有用的方法

方法簽名 描述
public String getComment() 返回條目的注釋, 沒有返回null
public long getCompressedSize() 返回條目壓縮后的大小, 未知返回-1
public int getMethod() 返回條目的壓縮方式,沒有指定返回 -1
public String getName() 返回條目的名稱
public long getSize() 返回未被壓縮的條目的大小，未知返回-1
public long getTime() 返回條目的修改時間, 沒有指定返回-1
public void setComment(String c) 設置條目的注釋
public void setMethod(int method) 設置條目的壓縮方式
public void setSize(long size) 設置沒有壓縮的條目的大小
public void setTime(long time) 設置條目的修改時間


求和校驗

java.util.zip包中另外一些比較重要的類是Adler32和CRC32，它們實現(xiàn)了java.util.zip.Checksum接口，并估算了壓縮數(shù)據(jù)的校驗和（checksum）。眾所周知，在運算速度方面，Adler32算法比CRC32算法要有一定的優(yōu)勢；但在數(shù)據(jù)可信度方面，CRC32算法則要更勝一籌。正所謂，"魚與熊掌，不可兼得。"，大家只好在不同的場合下，加以取舍了。GetValue方法可以用來獲得當前的checksum值，reset方法能夠重新設置checksum為其缺省的值。

求和校驗一般用來校驗文件和信息是否正確的傳送。舉個例子，假設你想創(chuàng)建一個ZIP文件，然后將其傳送到遠程計算機上。當?shù)竭_遠程計算機后，你就可以使用checksum檢驗在傳輸過程中文件是否發(fā)生錯誤。為了演示如何創(chuàng)建checksums，我們修改了例程1和例程3，在例程4和例程5中使用了兩個新類，一個是CheckedInputStream，另一個是CheckedOutputStream。（大家注意：這兩段代碼在壓縮與解壓縮過程中，使用了同一種算法，求數(shù)據(jù)的checksum值。）

例程4源代碼:

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源代碼:

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();
                                     }
                                     }
                                     }
                                    
                                    


測試例程4和5，編譯類文件并運行類Zip來創(chuàng)建一個壓縮檔案（程序會計算出checksum值并顯示在屏幕上），然后運行UnZip類來解壓縮這個檔案（屏幕上同樣會打印出一個checksum值）。兩個值必須完全相同，否則說明出錯了。Checksums在數(shù)據(jù)校驗方面非常有用。例如，你可以創(chuàng)建一個ZIP文件，然后連同checksum值一同傳遞給你的朋友。你的朋友解壓縮文件后，將生成的checksum值與你提供的作一比較，如果相同則說明在傳遞過程中沒有發(fā)生錯誤。

壓縮對象

我們已經(jīng)看到如何將文件中的數(shù)據(jù)壓縮并將其歸檔。但如果你想壓縮的數(shù)據(jù)不在文件中時，應該怎么辦呢？假設有這樣一個例子，你通過套接字（socket）來傳遞一個大對象。為了提高應用程序的性能，你可能在通過網(wǎng)絡開始傳遞前將數(shù)據(jù)壓縮，然后在目的地將其解壓縮。另外一個例子，我們假設你想將一個對象用壓縮格式存儲在磁碟上，ZIP格式是基于記錄方式的，不適合這項工作。GZIP更適合用來實現(xiàn)這種對單一數(shù)據(jù)流的操作。現(xiàn)在，我們來示例一下，如果在寫入磁碟前將數(shù)據(jù)壓縮，并在讀出時將數(shù)據(jù)解壓縮。示例程序6是一個在單一JVM（java虛擬機）實現(xiàn)了Serializable接口的簡單類，我們想要串行化該類的實例。

例程6源代碼:

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);
                                     }
                                     }
                                    
                                    


現(xiàn)在，寫另外一個類來創(chuàng)建兩個從Employee類實例化而來的對象。示例程序7從Employee類創(chuàng)建了兩個對象（sarah和sam）。然后將它們的狀態(tài)以壓縮的格式存儲在一個文件中。

示例程序7源代碼：

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();
                                     }
                                     }
                                    
                                    


現(xiàn)在，示例程序8中的ReadEmpolyee類是用來重新構建兩個對象的狀態(tài)。一但構建成功，就調(diào)用print方法將其打印出來。

示例程序8源代碼:

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();
                                     }
                                     }
                                    
                                    


同樣的思想可以用于在網(wǎng)絡間通過（socket）傳輸?shù)拇髮ο蟆Ｏ旅娴拇a段示例了如何在客戶/服務器之間實現(xiàn)大對象的壓縮：

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


下面的代碼段顯示了客戶端從服務器端接收到數(shù)據(jù)后，如何將其解壓:

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


如何對JAR文件進行操作呢？

Java檔案文件（JAR）格式是基于標準的ZIP文件格式，并附有可選擇的文件清單列表。如果你想要在你我的應用程序中創(chuàng)建JAR文件或從JAR文件中解壓縮文件，可以使用java.util.jar包，它提供了讀寫JAR文件的類。使用java.util.jar包提供的類與本文所講述的java.util.zip包十分相似。所以你應該能夠重新編寫本文的源代碼，如果你想使用java.util.jar包的話。

結束語

本文討論了你可以在應用程序中使用的數(shù)據(jù)壓縮與解壓的應用程序接口，本文的示例程序演示了如何使用java.util.zip包來壓縮數(shù)據(jù)與解壓縮數(shù)據(jù)。現(xiàn)在你可以利用這個工具在你的應用程序中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮與解壓了。

本文也說明了如何在絡傳輸中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮與解壓縮，以減少網(wǎng)絡阻塞和增強你的客戶/服務器模式應用程序的性能。在網(wǎng)絡傳輸中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮，只有當傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量達到成百上千字節(jié)時，你才會感覺到程序性能的提升，如果僅僅是傳遞一個字符串對象，對應用程序是沒什么影響的。