Java GZip 基於磁碟實現壓縮和解壓的方法
阿新 • • 發佈：2020-08-24
GZip是常用的無失真壓縮演算法實現，在Linux中較為常見，像我們在Linux安裝軟體時，基本都是.tar.gz格式。.tar.gz格式檔案需要先對目錄內檔案進行tar壓縮，然後使用GZip進行壓縮。
本文針對基於磁碟的壓縮和解壓進行演示，演示只針對一層目錄結構進行，多層目錄只需遞迴操作進行即可。
Maven依賴
org.apache.commons: commons-compress: 1.19: 此依賴封裝了很多壓縮演算法相關的工具類，提供的API還是相對比較底層，我們今天在它的基礎上做進一步封裝。
<dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-compress</artifactId> <version>1.19</version> </dependency> <dependency> <groupId>log4j</groupId> <artifactId>log4j</artifactId> <version>1.2.17</version> </dependency>
工具類
其實，在通常情況下，我們都是在磁碟上進行壓縮和解壓操作的，這樣雖然增加了操作的複雜度，但是卻無形中避免了一些問題。
工具類針對.tar.gz格式提供了compressByTar、decompressByTar、compressByGZip、decompressByGZip四個方法，用於處理.tar.gz格式壓縮檔案，程式碼如下：
package com.arhorchin.securitit.compress.gzip;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveEntry;
import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveInputStream;
import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveOutputStream;
import org.apache.commons.compress.compressors.gzip.GzipCompressorInputStream;
import org.apache.commons.compress.compressors.gzip.GzipCompressorOutputStream;
import org.apache.commons.compress.utils.IOUtils;
import org.apache.log4j.Logger;
/**
* @author Securitit.
* @note 基於磁碟以GZIP演算法進行壓縮和解壓工具類.
*/
public class GZipDiskUtil {
/**
* logger.
*/
private static Logger logger = Logger.getLogger(GZipDiskUtil.class);
/**
* UTF-8字符集.
*/
public static String CHARSET_UTF8 = "UTF-8";
/**
* 使用TAR演算法進行壓縮.
* @param sourceFolderPath 待進行壓縮的資料夾路徑.
* @param targetTarFilePath 壓縮後的TAR檔案儲存目錄.
* @return 壓縮是否成功.
* @throws Exception 壓縮過程中可能發生的異常.
*/
public static boolean compressByTar(String sourceFolderPath,String targetTarFilePath) throws Exception {
// 變數定義.
File sourceFolderFile = null;
FileOutputStream targetTarFos = null;
TarArchiveOutputStream targetTartTaos = null;
TarArchiveEntry targetTarTae = null;
try {
// 壓縮變數初始化.
sourceFolderFile = new File(sourceFolderPath);
targetTarFos = new FileOutputStream(new File(targetTarFilePath));
targetTartTaos = new TarArchiveOutputStream(targetTarFos);
// 將檔案新增到ZIP條目中.
for (File file : sourceFolderFile.listFiles()) {
try (FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);) {
targetTarTae = new TarArchiveEntry(file);
targetTarTae.setName(file.getName());
targetTartTaos.putArchiveEntry(targetTarTae);
targetTartTaos.write(IOUtils.toByteArray(bis));
targetTartTaos.closeArchiveEntry();
}
}
} catch (Exception ex) {
logger.info("GZipDiskUtil.compressByTar.",ex);
return false;
} finally {
if (targetTartTaos != null)
targetTartTaos.close();
if (targetTarFos != null)
targetTarFos.close();
}
return true;
}
/**
* 使用TAR演算法進行解壓.
* @param sourceTarPath 待解壓檔案路徑.
* @param targetFolderPath 解壓後文件夾目錄.
* @return 解壓是否成功.
* @throws Exception 解壓過程中可能發生的異常.
*/
public static boolean decompressByTar(String sourceTarPath,String targetFolderPath) throws Exception {
// 變數定義.
FileInputStream sourceTarFis = null;
TarArchiveInputStream sourceTarTais = null;
TarArchiveEntry sourceTarTae = null;
File singleEntryFile = null;
try {
// 解壓定義初始化.
sourceTarFis = new FileInputStream(new File(sourceTarPath));
sourceTarTais = new TarArchiveInputStream(sourceTarFis);
// 條目解壓縮至指定資料夾目錄下.
while ((sourceTarTae = sourceTarTais.getNextTarEntry()) != null) {
singleEntryFile = new File(targetFolderPath + File.separator + sourceTarTae.getName());
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(singleEntryFile);
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);) {
bos.write(IOUtils.toByteArray(sourceTarTais));
}
}
} catch (Exception ex) {
logger.info("GZipDiskUtil.decompressByTar.",ex);
return false;
} finally {
if (sourceTarTais != null)
sourceTarTais.close();
if (sourceTarFis != null)
sourceTarFis.close();
}
return true;
}
/**
* 使用GZIP演算法進行壓縮.
* @param sourceFilePath 待進行壓縮的檔案路徑.
* @param targetGZipFilePath 壓縮後的GZIP檔案儲存目錄.
* @return 壓縮是否成功.
* @throws Exception 壓縮過程中可能發生的異常.
*/
public static boolean compressByGZip(String sourceFilePath,String targetGZipFilePath) throws IOException {
// 變數定義.
FileInputStream sourceFileFis = null;
BufferedInputStream sourceFileBis = null;
FileOutputStream targetGZipFileFos = null;
BufferedOutputStream targetGZipFileBos = null;
GzipCompressorOutputStream targetGZipFileGcos = null;
try {
// 壓縮變數初始化.
sourceFileFis = new FileInputStream(new File(sourceFilePath));
sourceFileBis = new BufferedInputStream(sourceFileFis);
targetGZipFileFos = new FileOutputStream(targetGZipFilePath);
targetGZipFileBos = new BufferedOutputStream(targetGZipFileFos);
targetGZipFileGcos = new GzipCompressorOutputStream(targetGZipFileBos);
// 採用commons-compress提供的方式進行壓縮.
targetGZipFileGcos.write(IOUtils.toByteArray(sourceFileBis));
} catch (Exception ex) {
logger.info("GZipDiskUtil.compressByGZip.",ex);
return false;
} finally {
if (targetGZipFileGcos != null)
targetGZipFileGcos.close();
if (targetGZipFileBos != null)
targetGZipFileBos.close();
if (targetGZipFileFos != null)
targetGZipFileFos.close();
if (sourceFileBis != null)
sourceFileBis.close();
if (sourceFileFis != null)
sourceFileFis.close();
}
return true;
}
/**
* 使用GZIP演算法進行解壓.
* @param sourceGZipFilePath 待解壓檔案路徑.
* @param targetFilePath 解壓後文件路徑.
* @return 解壓是否成功.
* @throws @throws Exception 解壓過程中可能發生的異常.
*/
public static boolean decompressByGZip(String sourceGZipFilePath,String targetFilePath) throws IOException {
// 變數定義.
FileInputStream sourceGZipFileFis = null;
BufferedInputStream sourceGZipFileBis = null;
FileOutputStream targetFileFos = null;
GzipCompressorInputStream sourceGZipFileGcis = null;
try {
// 解壓變數初始化.
sourceGZipFileFis = new FileInputStream(new File(sourceGZipFilePath));
sourceGZipFileBis = new BufferedInputStream(sourceGZipFileFis);
sourceGZipFileGcis = new GzipCompressorInputStream(sourceGZipFileBis);
targetFileFos = new FileOutputStream(new File(targetFilePath));
// 採用commons-compress提供的方式進行解壓.
targetFileFos.write(IOUtils.toByteArray(sourceGZipFileGcis));
} catch (Exception ex) {
logger.info("GZipDiskUtil.decompressByGZip.",ex);
return false;
} finally {
if (sourceGZipFileGcis != null)
sourceGZipFileGcis.close();
if (sourceGZipFileBis != null)
sourceGZipFileBis.close();
if (sourceGZipFileFis != null)
sourceGZipFileFis.close();
if (targetFileFos != null)
targetFileFos.close();
}
return true;
}
}工具類測試
在Maven依賴引入正確的情況下，複製上面的程式碼到專案中，修改package，可以直接使用，下面我們對工具類進行簡單測試。測試類程式碼如下：
package com.arhorchin.securitit.compress.gzip;
import com.arhorchin.securitit.compress.gzip.GZipDiskUtil;
/**
* @author Securitit.
* @note GZipDiskUtil工具類測試.
*/
public class GZipDiskUtilTester {
public static void main(String[] args) throws Exception {
GZipDiskUtil.compressByTar("C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/files","C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/disk.tar");
GZipDiskUtil.compressByGZip("C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/disk.tar","C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/disk.tar.gz");
GZipDiskUtil.decompressByGZip("C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/disk.tar.gz","C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/disk-untar.tar");
GZipDiskUtil.decompressByTar("C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/disk-untar.tar","C:/Users/Administrator/Downloads/個人檔案/2020-07-13/disk-untar");
}
}
執行測試後，通過檢視disk.tar、disk.tar.gz、disk-untar.tar和解壓的目錄，可以確認工具類執行結果無誤。
總結
1) 在小檔案、檔案數量較小且較為固定時，提倡使用記憶體壓縮和解壓方式。使用記憶體換時間，減少頻繁的磁碟操作。《Java GZip 基於記憶體實現壓縮和解壓》
2) 在大檔案、檔案數量較大時，提倡使用磁碟壓縮和解壓方式。過大檔案對服務會造成過度的負載，磁碟壓縮和解壓可以緩解這種壓力。