.Net Framework 2.0中的Compression功能

以前做项目的时候，需要提供文件压缩功能。当时是使用了一个开源的类库，名为ZipLib，使用起来还是很方便的。我还在自己的英文博客上post了一篇文章《ZipLib Works Well! 》也许是看到了这个功能的必要性，在.Net 2.0中，微软在System.IO中新增了System.IO.Compression命名空间，提供了压缩功能的相关类GZipStream。

这个类的使用与一般的文件流使用差不多。我没有分析其内部实现，但猜测应该还是采用Decorator模式对Stream进行了装饰，从中应用了Compression算法。它通过Write()方法，将buffer里面的内容写到另一个文件流中，例如源文件为sourceFile，压缩后的文件为targetFile，则方法为：

byte[] buffer = null;
FileStream sourceStream = null;
FileStream targetStream = null;
GZipStream compressedStream = null;

sourceStream = new FileStream(sourceFile,FileMode.Open,FileAccess.Read,FileShare.Read);
buffer = new byte[sourceStream.Length];
sourceStream.Read(buffer,0,buffer.Length);

targetStream = new FileStream(targetFile,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.Write);
//将CompressedStream指向targetStream;
compressedStream = new GZipStream(targetStream,CompressionMode.Compress,true);
compressStream.Write(buffer,0,buffer.Length);

在使用GZipStream时，需要添加引用：

using System.IO;
using System.IO.Compression;

解压缩与前面的方法差不多，仍然使用GZipStream文件流：

// Read in the compressed source stream
sourceStream = new FileStream ( sourceFile, FileMode.Open );

// Create a compression stream pointing to the destiantion stream
decompressedStream = new GZipStream ( sourceStream, CompressionMode.Decompress, true );

// Read the footer to determine the length of the destiantion file
quartetBuffer = new byte[4];
int position = (int)sourceStream.Length - 4;
sourceStream.Position = position;
sourceStream.Read ( quartetBuffer, 0, 4 );
sourceStream.Position = 0;
int checkLength = BitConverter.ToInt32 ( quartetBuffer, 0 );

byte[] buffer = new byte[checkLength + 100];

int offset = 0;
int total = 0;

// Read the compressed data into the buffer
while ( true )
{
             int bytesRead = decompressedStream.Read ( buffer, offset, 100 );

             if ( bytesRead == 0 )
                        break;

             offset += bytesRead;
             total += bytesRead;
  }

  // Now write everything to the destination file
  destinationStream = new FileStream ( destinationFile, FileMode.Create );
  destinationStream.Write ( buffer, 0, total );

  // and flush everyhting to clean out the buffer
  destinationStream.Flush ( );

.Net 2.0中除了提供GZipStream外，还提供了DeflateStream类，它仍然具有压缩的功能，只是采用的压缩算法不同而已。

using System;
using System.IO;
using System.IO.Compression;

public class DeflateTest
{
    public static int ReadAllBytesFromStream(Stream stream, byte[] buffer) 
    {
    // Use this method is used to read all bytes from a stream.
    int offset = 0;
    int totalCount = 0;
        while (true) 
        {
        int bytesRead = stream.Read(buffer, offset, 100); 
            if ( bytesRead == 0) 
            {
            break; 
            }
    offset += bytesRead;
    totalCount += bytesRead; 
        }
    return totalCount;
    } 

    public static bool CompareData(byte[] buf1, int len1, byte[] buf2, int len2) 
    {
        // Use this method to compare data from two different buffers.
        if (len1 != len2) 
        { 
        Console.WriteLine("Number of bytes in two buffer are different {0}:{1}", len1, len2);
        return false;
        }

        for ( int i= 0; i< len1; i++) 
        {
            if ( buf1[i] != buf2[i]) 
            {
            Console.WriteLine("byte {0} is different {1}|{2}", i, buf1[i], buf2[i]);
            return false;
            }
        }
    Console.WriteLine("All bytes compare.");
    return true; 
    }

    public static void DeflateCompressDecompress(string filename)
    {
    Console.WriteLine("Test compression and decompression on file {0}", filename);
    FileStream infile;
        try
        {
        // Open the file as a FileStream object.
        infile = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read);
        byte[] buffer = new byte[infile.Length];
        // Read the file to ensure it is readable.
        int count = infile.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            if ( count != buffer.Length) 
            {
            infile.Close();
            Console.WriteLine("Test Failed: Unable to read data from file"); 
            return;
            }
        infile.Close();
        MemoryStream ms = new MemoryStream();
        // Use the newly created memory stream for the compressed data.
        DeflateStream compressedzipStream = new DeflateStream(ms , CompressionMode.Compress, true);
        Console.WriteLine("Compression");
        compressedzipStream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
        // Close the stream.
        compressedzipStream.Close();
        Console.WriteLine("Original size: {0}, Compressed size: {1}", buffer.Length, ms.Length);

        // Reset the memory stream position to begin decompression.
        ms.Position = 0;
        DeflateStream zipStream = new DeflateStream(ms, CompressionMode.Decompress);
        Console.WriteLine("Decompression");
        byte[] decompressedBuffer = new byte[buffer.Length + 100];
        // Use the ReadAllBytesFromStream to read the stream.
        int totalCount = DeflateTest.ReadAllBytesFromStream(zipStream, decompressedBuffer);
        Console.WriteLine("Decompressed {0} bytes", totalCount);

        if( !DeflateTest.CompareData(buffer, buffer.Length, decompressedBuffer, totalCount) ) 
        {
        Console.WriteLine("Error. The two buffers did not compare.");
        }
    zipStream.Close(); 
        } // end try
        catch (InvalidDataException)
        {
            Console.WriteLine("Error: The file being read contains invalid data.");
        }
        catch (FileNotFoundException)
        {
            Console.WriteLine("Error:The file specified was not found.");
        }
        catch (ArgumentException)
        {
            Console.WriteLine("Error: path is a zero-length string, contains only white space, or contains one or more invalid characters");
        }
        catch (PathTooLongException)
        {
            Console.WriteLine("Error: The specified path, file name, or both exceed the system-defined maximum length. For example, on Windows-based platforms, paths must be less than 248 characters, and file names must be less than 260 characters.");
        }
        catch (DirectoryNotFoundException)
        {
            Console.WriteLine("Error: The specified path is invalid, such as being on an unmapped drive.");
        }
        catch (IOException)
        {
            Console.WriteLine("Error: An I/O error occurred while opening the file.");
        }
        catch (UnauthorizedAccessException)
        {
            Console.WriteLine("Error: path specified a file that is read-only, the path is a directory, or caller does not have the required permissions.");
        }
        catch (IndexOutOfRangeException)
        {
            Console.WriteLine("Error: You must provide parameters for MyGZIP.");
        }
    }
    public static void Main(string[] args)
    {
        string usageText = "Usage: DeflateTest <inputfilename>";
        //If no file name is specified, write usage text.
        if (args.Length == 0)
        {
            Console.WriteLine(usageText);
        }
        else
        {
            if (File.Exists(args[0]))
                DeflateCompressDecompress(args[0]);
        }
    }
}

 

微软在加入GZipSream和DeflateStream后，使得.Net对文件流的支持更加丰富。我们也可以直接利用.Net Framework 2.0写出自己的压缩程序了。

本文的代码部分来自Visual Studio 2005 101Sample C#.