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Java压缩技术（一） ZLib

Java面试DOSBlog算法 
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应好友需要，整理一下Java的压缩算法，先从ZLib开始。

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

有关ZLib可参见官方主页 http://www.zlib.net/
ZLib可以简单的理解为压缩/解压缩算法，它与ZIP、RAR等归档算法有所不同，与bzip2比较接近。

压缩工具代码如下： 
/**
 * 2009-9-9
 */
package org.zlex.commons.io;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.zip.Deflater;
import java.util.zip.DeflaterOutputStream;
import java.util.zip.Inflater;
import java.util.zip.InflaterInputStream;

/**
 * ZLib压缩工具
 * 
 * @author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
public abstract class ZLibUtils {

	/**
	 * 压缩
	 * 
	 * @param data
	 *            待压缩数据
	 * @return byte[] 压缩后的数据
	 */
	public static byte[] compress(byte[] data) {
		byte[] output = new byte[0];

		Deflater compresser = new Deflater();

		compresser.reset();
		compresser.setInput(data);
		compresser.finish();
		ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(data.length);
		try {
			byte[] buf = new byte[1024];
			while (!compresser.finished()) {
				int i = compresser.deflate(buf);
				bos.write(buf, 0, i);
			}
			output = bos.toByteArray();
		} catch (Exception e) {
			output = data;
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				bos.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		compresser.end();
		return output;
	}

	/**
	 * 压缩
	 * 
	 * @param data
	 *            待压缩数据
	 * 
	 * @param os
	 *            输出流
	 */
	public static void compress(byte[] data, OutputStream os) {
		DeflaterOutputStream dos = new DeflaterOutputStream(os);

		try {
			dos.write(data, 0, data.length);

			dos.finish();

			dos.flush();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * 解压缩
	 * 
	 * @param data
	 *            待压缩的数据
	 * @return byte[] 解压缩后的数据
	 */
	public static byte[] decompress(byte[] data) {
		byte[] output = new byte[0];

		Inflater decompresser = new Inflater();
		decompresser.reset();
		decompresser.setInput(data);

		ByteArrayOutputStream o = new ByteArrayOutputStream(data.length);
		try {
			byte[] buf = new byte[1024];
			while (!decompresser.finished()) {
				int i = decompresser.inflate(buf);
				o.write(buf, 0, i);
			}
			output = o.toByteArray();
		} catch (Exception e) {
			output = data;
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				o.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

		decompresser.end();
		return output;
	}

	/**
	 * 解压缩
	 * 
	 * @param is
	 *            输入流
	 * @return byte[] 解压缩后的数据
	 */
	public static byte[] decompress(InputStream is) {
		InflaterInputStream iis = new InflaterInputStream(is);
		ByteArrayOutputStream o = new ByteArrayOutputStream(1024);
		try {
			int i = 1024;
			byte[] buf = new byte[i];

			while ((i = iis.read(buf, 0, i)) > 0) {
				o.write(buf, 0, i);
			}

		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return o.toByteArray();
	}
}

测试用例代码如下： 
/**
 * 2009-9-9
 */
package org.zlex.commons.io;

import static org.junit.Assert.*;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;

import org.junit.Test;

/**
 * ZLib压缩测试用例
 * 
 * @author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
public class ZLibUtilsTest {

	@Test
	public final void testBytes() {
		System.err.println("字节压缩／解压缩测试");
		String inputStr = "snowolf@zlex.org;dongliang@zlex.org;zlex.dongliang@zlex.org";
		System.err.println("输入字符串:\t" + inputStr);
		byte[] input = inputStr.getBytes();
		System.err.println("输入字节长度:\t" + input.length);

		byte[] data = ZLibUtils.compress(input);
		System.err.println("压缩后字节长度:\t" + data.length);

		byte[] output = ZLibUtils.decompress(data);
		System.err.println("解压缩后字节长度:\t" + output.length);
		String outputStr = new String(output);
		System.err.println("输出字符串:\t" + outputStr);

		assertEquals(inputStr, outputStr);
	}

	@Test
	public final void testFile() {
		String filename = "zlib";
		File file = new File(filename);
		System.err.println("文件压缩／解压缩测试");
		String inputStr = "snowolf@zlex.org;dongliang@zlex.org;zlex.dongliang@zlex.org";
		System.err.println("输入字符串:\t" + inputStr);
		byte[] input = inputStr.getBytes();
		System.err.println("输入字节长度:\t" + input.length);

		try {

			FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
			ZLibUtils.compress(input, fos);
			fos.close();
			System.err.println("压缩后字节长度:\t" + file.length());
		} catch (Exception e) {
			fail(e.getMessage());
		}

		byte[] output = null;

		try {
			FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
			output = ZLibUtils.decompress(fis);
			fis.close();

		} catch (Exception e) {
			fail(e.getMessage());
		}
		System.err.println("解压缩后字节长度:\t" + output.length);
		String outputStr = new String(output);
		System.err.println("输出字符串:\t" + outputStr);

		assertEquals(inputStr, outputStr);
	}
}

输入结果 
字节压缩／解压缩测试
输入字符串:	snowolf@zlex.org;dongliang@zlex.org;zlex.dongliang@zlex.org
输入字节长度:	59
压缩后字节长度:	39
解压缩后字节长度:	59
输出字符串:	snowolf@zlex.org;dongliang@zlex.org;zlex.dongliang@zlex.org
文件压缩／解压缩测试
输入字符串:	snowolf@zlex.org;dongliang@zlex.org;zlex.dongliang@zlex.org
输入字节长度:	59
压缩后字节长度:	39
解压缩后字节长度:	59
输出字符串:	snowolf@zlex.org;dongliang@zlex.org;zlex.dongliang@zlex.org


应该怎么计算呢？原数据长度59字节，压缩后39字节，大约是33％的压缩率！

ZLib压缩对大字节数据压缩，才能反映出压缩效果。
先占个位儿，回头细致整理！

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
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Java压缩技术（七） TAR——Commons实现
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20 楼 安静听歌 2015-09-07  
logicman 写道
在调用int i = decompresser.inflate(buf)时，解压缩实现会有异常。异常信息如下：
java.util.zip.DataFormatException: incorrect header check
at java.util.zip.Inflater.inflateBytes(Native Method)
at java.util.zip.Inflater.inflate(Unknown Source)
at java.util.zip.Inflater.inflate(Unknown Source)
at ncepu.edu.cn.ws.test.ui.PerformanceView.decompress(PerformanceView.java:113)
at ncepu.edu.cn.ws.test.ui.PerformanceView$1.mouseUp(PerformanceView.java:210)
at org.eclipse.swt.widgets.TypedListener.handleEvent(TypedListener.java:220)
at org.eclipse.swt.widgets.EventTable.sendEvent(EventTable.java:84)
at org.eclipse.swt.widgets.Widget.sendEvent(Widget.java:1053)
at org.eclipse.swt.widgets.Display.runDeferredEvents(Display.java:4169)
at org.eclipse.swt.widgets.Display.readAndDispatch(Display.java:3758)
at org.eclipse.e4.ui.internal.workbench.swt.PartRenderingEngine$9.run(PartRenderingEngine.java:1053)
at org.eclipse.core.databinding.observable.Realm.runWithDefault(Realm.java:332)
at org.eclipse.e4.ui.internal.workbench.swt.PartRenderingEngine.run(PartRenderingEngine.java:942)
at org.eclipse.e4.ui.internal.workbench.E4Workbench.createAndRunUI(E4Workbench.java:86)
at org.eclipse.ui.internal.Workbench$5.run(Workbench.java:588)
at org.eclipse.core.databinding.observable.Realm.runWithDefault(Realm.java:332)
at org.eclipse.ui.internal.Workbench.createAndRunWorkbench(Workbench.java:543)
at org.eclipse.ui.PlatformUI.createAndRunWorkbench(PlatformUI.java:149)
at ncepu.edu.cn.ws.test.Application.start(Application.java:20)
at org.eclipse.equinox.internal.app.EclipseAppHandle.run(EclipseAppHandle.java:196)
at org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.EclipseAppLauncher.runApplication(EclipseAppLauncher.java:110)
at org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.EclipseAppLauncher.start(EclipseAppLauncher.java:79)
at org.eclipse.core.runtime.adaptor.EclipseStarter.run(EclipseStarter.java:353)
at org.eclipse.core.runtime.adaptor.EclipseStarter.run(EclipseStarter.java:180)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Unknown Source)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.invokeFramework(Main.java:629)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.basicRun(Main.java:584)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.run(Main.java:1438)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.main(Main.java:1414)[align=left][/align]

我也出现这种问题了，，，
19 楼 logicman 2014-08-11  
在调用int i = decompresser.inflate(buf)时，解压缩实现会有异常。异常信息如下：
java.util.zip.DataFormatException: incorrect header check
at java.util.zip.Inflater.inflateBytes(Native Method)
at java.util.zip.Inflater.inflate(Unknown Source)
at java.util.zip.Inflater.inflate(Unknown Source)
at ncepu.edu.cn.ws.test.ui.PerformanceView.decompress(PerformanceView.java:113)
at ncepu.edu.cn.ws.test.ui.PerformanceView$1.mouseUp(PerformanceView.java:210)
at org.eclipse.swt.widgets.TypedListener.handleEvent(TypedListener.java:220)
at org.eclipse.swt.widgets.EventTable.sendEvent(EventTable.java:84)
at org.eclipse.swt.widgets.Widget.sendEvent(Widget.java:1053)
at org.eclipse.swt.widgets.Display.runDeferredEvents(Display.java:4169)
at org.eclipse.swt.widgets.Display.readAndDispatch(Display.java:3758)
at org.eclipse.e4.ui.internal.workbench.swt.PartRenderingEngine$9.run(PartRenderingEngine.java:1053)
at org.eclipse.core.databinding.observable.Realm.runWithDefault(Realm.java:332)
at org.eclipse.e4.ui.internal.workbench.swt.PartRenderingEngine.run(PartRenderingEngine.java:942)
at org.eclipse.e4.ui.internal.workbench.E4Workbench.createAndRunUI(E4Workbench.java:86)
at org.eclipse.ui.internal.Workbench$5.run(Workbench.java:588)
at org.eclipse.core.databinding.observable.Realm.runWithDefault(Realm.java:332)
at org.eclipse.ui.internal.Workbench.createAndRunWorkbench(Workbench.java:543)
at org.eclipse.ui.PlatformUI.createAndRunWorkbench(PlatformUI.java:149)
at ncepu.edu.cn.ws.test.Application.start(Application.java:20)
at org.eclipse.equinox.internal.app.EclipseAppHandle.run(EclipseAppHandle.java:196)
at org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.EclipseAppLauncher.runApplication(EclipseAppLauncher.java:110)
at org.eclipse.core.runtime.internal.adaptor.EclipseAppLauncher.start(EclipseAppLauncher.java:79)
at org.eclipse.core.runtime.adaptor.EclipseStarter.run(EclipseStarter.java:353)
at org.eclipse.core.runtime.adaptor.EclipseStarter.run(EclipseStarter.java:180)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(Unknown Source)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Unknown Source)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.invokeFramework(Main.java:629)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.basicRun(Main.java:584)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.run(Main.java:1438)
at org.eclipse.equinox.launcher.Main.main(Main.java:1414)[align=left][/align]
18 楼 itlooker 2012-09-28  
[b][/b] 领教了...
17 楼 snowolf 2011-06-09  
zaze8736 写道
小弟初学,楼主能不能回答一下，为什么这个类是个抽象类呢？

工具类，又是一堆静态方法，防止实例化！
16 楼 zaze8736 2011-06-08  
小弟初学,楼主能不能回答一下，为什么这个类是个抽象类呢？
15 楼 aofeng 2010-04-18  
snowolf 写道
qzlcf 写道
10M以上的好像就会报java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误

感谢提醒，有待对代码进一步精准！
最近在研究MD5、SHA对ISO做数字摘要，发现达到GB单位的时候也会报java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误


那是你一次性读入所有内容进行计算，应该分多次读入内容更新计算的方式进行。我已经测试过用8GB的文件进行MD5，SHA的计算，没有问题的。
14 楼 snowolf 2009-12-25  
zjb10000 写道
关于压缩String的问题(补充)：

程序中有String str = "中文.....";

用上面的是会出现乱码的即便是getBytes("UTF-8")；


考虑用DeflaterOutputStream

可能和你的Eclipse环境设置有关，本机测试中文无乱码问题。如果确实如你所说，请提供完整代码！我来测试！
13 楼 zjb10000 2009-12-24  
关于压缩String的问题(补充)：

程序中有String str = "中文.....";

用上面的是会出现乱码的即便是getBytes("UTF-8")；


考虑用DeflaterOutputStream
12 楼 javaz 2009-12-16  
找了个遍就看到这一篇关于压缩的。强烈要求LZ继续跟进。
11 楼 javaz 2009-12-16  
嘿嘿，过来学习了。
10 楼 tianshiyeben 2009-09-16  
学习了 楼主  谢谢   希望楼主继续发这样的帖子   研究下 呵呵
9 楼 whaosoft 2009-09-13  
又学习了 呵呵 thx
8 楼 zhangli123123 2009-09-11  
好東西，從來沒有看到過！！！！！
7 楼 snowolf 2009-09-11  
qzlcf 写道
10M以上的好像就会报java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误

感谢提醒，有待对代码进一步精准！
最近在研究MD5、SHA对ISO做数字摘要，发现达到GB单位的时候也会报java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误
6 楼 qzlcf 2009-09-11  
10M以上的好像就会报java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误
5 楼 mumianiishiwo 2009-09-11  
Api中很少见的一个类，谢谢lz的提醒。
4 楼 elementstorm 2009-09-10  
好东西啊,第一次接触,赶紧的收藏掉,说不定以后就碰上2楼那样的尴尬事
3 楼 snowolf 2009-09-09  
onlysoymilk 写道
去年面试的时候被问到怎么用Java来压缩项目中使用到得图片，听到这问题就傻了，从来没有涉及过压缩技术的处理，要是LZ早点整理就好了!

呵呵，面试嘛！要是面试的时候你啥都会，你是不是会有点失望呢？！
2 楼 onlysoymilk 2009-09-09  
去年面试的时候被问到怎么用Java来压缩项目中使用到得图片，听到这问题就傻了，从来没有涉及过压缩技术的处理，要是LZ早点整理就好了!
1 楼 javaz 2009-09-09  
第一个留言！！
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