認識 Compress Stream

.NET Framework 提供二個類別，用來處理壓縮資料。

GZIP：使用 GZipStream 類別表示 GZIP 資料格式，它無失真檔案壓縮和解壓縮的工業標準演算法。
Deflate：使用 DeflateStream 類別表示結實 (Deflate) 演算法，該演算法是無失真檔案壓縮和解壓縮的工業標準演算法。它使用 LZ77 演算法和 Huffman編碼的組合。

關於這二個壓縮物件

最大只能對4GB的資料進行壓縮。
GZIP 壓縮後的資料包含一些檔頭資訊，Deflate 則無。
GZipStream 類別使用 GZIP 資料格式，這種格式包含用於偵測資料損毀的循環冗餘檢查值 (Cyclic Redundancy Check value, CRC)。
若要自用的話，使用 DeflateStream 方法會壓的小一些；若要分發出去給其他人使用，則使用 GZipStream 。

.Net4.0已經沒有4G的限制了，另外在 Stream 類別中提供新的 CopyTo 方法，可快速方便複製目前資料流的內容到另一個資料流。

如何壓縮資料流

一般資料流執行寫入動作時，會將資料輸出到某個資源檔中。例如： FileStream 會輸出到檔案，而 MemoryStream 則是輸出到記憶體。而壓縮資料流則是輸出另一個資料流 (FileStream、MemoryStrem...)。所以，當建立 GZipStream 的執行個體時，必須提供一個 Stream 當參數，然後再呼叫執行個體的 GZipStream.Write 方法，資料就會寫入到該 Stream 。

GZipStream 建構子：

//參數 stream
//壓縮時，做為輸出的資料流
//解壓縮時，做為來源的資料流
public GZipStream(Stream stream, CompressionMode mode);                     
public GZipStream(Stream stream, CompressionMode mode, bool leaveOpen);     //leaveOpen : true 表示在處置 GZipStream 物件之後，將資料流保持開啟，否則為 false。

GZipStream.Write ：

Writes compressed bytes to the underlying stream from the specified byte array.

public override void Write(
	byte[] array,   //將 array 中的資料，壓縮之後，寫到執行個體指定的那個 stream。
	int offset,
	int count
)

GZipStream.Read ：

Reads a number of decompressed bytes into the specified byte array.

public override int Read(
	byte[] array,   //由執行個體指定的那個 stream 讀取資料，解壓縮後，寫到 array 陣列。
	int offset,
	int count
)

壓縮資料的簡單步驟：

建立一個輸出資料流 Stream ，用來存放壓縮後的資料。
建立 GZipStream 物件。指定輸出資料流，並將 CompressionMode 設定為 Compress。
讀取資料。
將讀取的資料，透過 GZipStream.Write 方法，執行壓縮，並將壓縮過的資料寫入到 Stream 。

public static void GZipCompress1(string inFilename)
{
	// 建立一個輸出資料流 Stream ，用來存放壓縮後的資料。
	string outFilename = inFilename + ".gz";
	FileStream fs_Dest = File.Create(outFilename);

	// 建立 GZipStream 物件。指定輸出資料流，並將 CompressionMode 設為 Compress。
	GZipStream gzipStream = new GZipStream(fs_Dest, CompressionMode.Compress);

	// 讀取來源檔的資料
	FileStream fs_Source = File.OpenRead(inFilename);
	const int buf_size = 4096;
	byte[] buffer = new byte[buf_size];
	int bytes_read = 0;
	do
	{
		bytes_read = fs_Source.Read(buffer, 0, buf_size);
		//寫入壓縮資料流 compStream
		gzipStream.Write(buffer, 0, bytes_read);        
	} while (bytes_read != 0);

	gzipStream.Close();
	fs_Dest.Close();
	fs_Source.Close();
}

public static void GZipCompress2(string inFilename)
{
	// 建立一個輸出資料流 Stream ，用來存放壓縮後的資料。
	string outFilename = inFilename + ".gz";
	FileStream fs_Dest = File.Create(outFilename);

	// 建立 GZipStream 物件。指定輸出資料流，並將 CompressionMode 設為 Compress。
	GZipStream compStream = new GZipStream(fs_Dest, CompressionMode.Compress);

	// 讀取來源檔的資料
	FileStream fs_Source = File.OpenRead(inFilename);

	// 將資料由 filestream CopyTo GZipStream 完成壓縮
	fs_Source.CopyTo(compStream);

	compStream.Close();
	fs_Dest.Close();
	fs_Source.Close();
}

public static void GZipCompress3(string inFilename)
{
	string outFilename = inFilename + ".gz";

	// 目的檔
	using (FileStream fs_Dest = File.Create(outFilename))
	{
		// 壓縮資料流
		using (GZipStream gzipStream = new GZipStream(fs_Dest, CompressionMode.Compress))
		{
			// 來源檔
			using (FileStream fs_Source = File.OpenRead(inFilename))
			{
				// 來源檔 -> 壓縮資料流
				fs_Source.CopyTo(gzipStream);
				fs_Source.Flush();
				gzipStream.Flush();
			}
		}
	}
}

如何解壓縮資料流

解壓縮和壓縮的方法大至相同，只是對象不太一樣。
進行壓縮的時候， GZipStream 執行個體所包裹的資料流，是一個空的資料流，目的是要用來存放壓縮後的資料。
進行解壓縮的時候， GZipStream 執行個體所包裹的資料流，是一個包含原壓縮資料的資料流，通常就是指向壓縮檔的檔案資料流。

解壓縮資料的簡單步驟：

建立一個資料流 Stream ，包裹要被解壓縮的資料。
建立 GZipStream 物件。指定來源資料流，並將 CompressionMode 設定為 Decompress。
建立一個 byte[] 的緩衝區，用來暫存解壓縮後的資料。
叫用 GZipStream.Read 方法，由 Stream 讀取資料，以執行解壓縮，並將解壓縮的資料存放在步驟３的緩衝區。

// 建立一個 DeflateStream
FileStream fs = new FileStream("testdata.def", FileMode.Open);  //開啟 Deflate 格式的壓縮檔
DeflateStream cs = new DeflateStream(fs, CompressionMode.Decompress);

MemoryStream memStream = new MemoryStream();
byte[] buffer = new byte[4096];
int offset = 0;
int count = 0;
while (true)
{
	count = cs.Read(buffer, 0, 4096);   //讀取解壓縮資料
	if (count > 0)
	{
		memStream.Write(buffer, 0, count);  //將 buffer 先丟到 memory stream
		offset += count;
	}
	else
		break;
}
byte[] data = memStream.ToArray();

cs.Close();
fs.Close();

string sContent = Encoding.Default.GetString(data);

public static void GZipDecompress2(string inFilename)
{
	FileInfo fi = new FileInfo(inFilename);

	//取得來源檔的資料流
	FileStream fs_Source = fi.OpenRead();

	// 建立 GZipStream 物件。指定來源資料流，並將 CompressionMode 設為 Decompress。
	GZipStream gzipStream = new GZipStream(fs_Source, CompressionMode.Decompress);

	//建立目的檔資料流
	string outFilename = inFilename.Remove(inFilename.Length - fi.Extension.Length);  //移除壓縮檔副檔名
	FileStream fs_Dest = File.Create(outFilename);

	// 將資料由 GZipStream CopyTo filestream 完成解壓縮
	gzipStream.CopyTo(fs_Dest);

	gzipStream.Close();
	fs_Source.Close();
	fs_Dest.Close();
}

public static void GZipDecompress3(string inFilename)
{
	FileInfo fi = new FileInfo(inFilename);
	string outFilename = inFilename.Remove(inFilename.Length - fi.Extension.Length);  //移除壓縮檔副檔名

	// 來源檔
	using (FileStream fs_Source = File.OpenRead(inFilename))
	{
		// 解壓縮資料流
		using (GZipStream gzipStream = new GZipStream(fs_Source, CompressionMode.Decompress))
		{
			// 目的檔
			using (FileStream fs_Dest = File.Create(outFilename))
			{
				// 解壓縮資料流 -> 目的檔
				gzipStream.CopyTo(fs_Dest);
				fs_Source.Flush();
				gzipStream.Flush();
			}
		}
	}
}

範例：利用 MemoryStream 壓縮與解壓縮資料

//=================================================================================
// 產生測試資料
//=================================================================================
StringBuilder tmp = new StringBuilder();
for (int i = 1; i <= 20000; i++)
	tmp.AppendLine(i.ToString() + " Hello World Hello World Hello World Hello World Hello World Hello World Hello World Hello World Hello World Hello World");

byte[] source_data = Encoding.Default.GetBytes(tmp.ToString());


//=================================================================================
// 壓縮 byte[] 資料至 MemoryStream 中
//=================================================================================

// 建立一個 ZipStream
MemoryStream dest_stream = new MemoryStream();
GZipStream zipStream1 = new GZipStream(dest_stream, CompressionMode.Compress);

// 輸出壓縮資料
zipStream1.Write(source_data, 0, source_data.Length);
zipStream1.Close();

// 將 MemoryStream 裡的資料轉到 byte[]
byte[] compress_data = dest_stream.ToArray();

//=================================================================================
// 將資料載入到 MemoryStream 中，再解壓縮
//=================================================================================

// 將資料載入到 MemoryStream 中
MemoryStream source_stream = new MemoryStream(compress_data);

// 建立一個 ZipStream 
GZipStream zipStream2 = new GZipStream(source_stream, CompressionMode.Decompress);

// 輸出解壓縮後資料
MemoryStream tmpMemoryStream = new MemoryStream();
int theByte = zipStream1.ReadByte();
while (theByte != -1)
{
	tmpMemoryStream.WriteByte((byte)theByte);
	theByte = zipStream2.ReadByte();
}

// 將 tmpMemoryStream 裡的資料轉到 byte[]
byte[] decompress_data = tmpMemoryStream.ToArray();
zipStream2.Close();

string sContent = Encoding.Default.GetString(decompress_data);

VITO の學習筆記

2012年1月7日星期六

壓縮資料流

認識 Compress Stream

如何壓縮資料流

GZipStream 建構子：

GZipStream.Write ：

GZipStream.Read ：

壓縮資料的簡單步驟：

如何解壓縮資料流

解壓縮資料的簡單步驟：

範例：利用 MemoryStream 壓縮與解壓縮資料

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2012年1月7日 星期六

壓縮資料流

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如何壓縮資料流

GZipStream 建構子：

GZipStream.Write ：

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壓縮資料的簡單步驟：

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2012年1月7日星期六