摘要 如果你的應(yīng)用程序從未使用過壓縮，那么你很幸運(yùn)。而對(duì)于另一部分使用壓縮的開發(fā)人員來說，好消息是，.NET 2.0如今提供了兩個(gè)類來處理壓縮和解壓?jiǎn)栴}。本文正是想討論何時(shí)以及如何使用這些有用的工具。

　　引言

　　.NET框架2.0中的一個(gè)新名稱空間是System.IO.Compression。這個(gè)新名稱空間提供了兩個(gè)數(shù)據(jù)壓縮類：DeflateStream和GZipStream。這兩個(gè)壓縮類都支持無損壓縮和解壓，其設(shè)計(jì)目的是為了處理流式數(shù)據(jù)的壓縮和解壓?jiǎn)栴}。

　　壓縮是減少數(shù)據(jù)大小的有效辦法。例如，如果你有巨大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在你的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，那么如果你在把這些數(shù)據(jù)保存到一個(gè)表之前壓縮一下，你就可以節(jié)省大量的磁盤空間。而且，既然現(xiàn)在你把更小塊的數(shù)據(jù)保存到你的數(shù)據(jù)庫(kù)中，花費(fèi)在磁盤I/O方面的操作將會(huì)大大減少。壓縮的缺點(diǎn)是，它要求你的機(jī)器進(jìn)行另外的處理(因此需要另外的處理時(shí)間)，并且，在你決定把壓縮應(yīng)用于你的程序之前，你需要計(jì)算這一部分時(shí)間。

　　壓縮在你需要在網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)的情況中是極其有用的，特別是對(duì)于非常慢且代價(jià)昂貴的網(wǎng)絡(luò)，例如GPRS連接。在這種情況中，使用壓縮能夠極大地縮小數(shù)據(jù)尺寸并且減少整個(gè)通訊耗費(fèi)。Web服務(wù)是另一個(gè)領(lǐng)域-此時(shí)，使用壓縮能提供巨大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)閄ML數(shù)據(jù)能被高度壓縮。

　　但是一旦你認(rèn)為程序的性能代價(jià)值得使用壓縮，那么你將需要深入地理解.NET 2.0的兩個(gè)新的壓縮類，而這正是我想在本文中所闡述的。

　　創(chuàng)建示例應(yīng)用程序

　　在本文中，我將構(gòu)建一個(gè)示例應(yīng)用程序來展示壓縮的使用。該應(yīng)用程序允許你壓縮文件，包括普通文本文件。然后，你能夠把該示例中的代碼重用于你自己的應(yīng)用程序中。

　　首先，使用Visual Studio 2005創(chuàng)建一個(gè)新的Windows應(yīng)用程序并且使用下列控件來填充默認(rèn)的表單（見圖1）：

圖1.填充表單：使用所有顯示的控件填充默認(rèn)的Form1。

　　· GroupBox控件

　　· RadioButton控件

　　· TextBox控件

　　· Button控件

　　· Label控件

　　切換到Form1的code-behind并且導(dǎo)入下列名稱空間：

Imports System.IO Imports System.IO.Compression

　　在你開始使用壓縮類前，理解其工作原理是非常重要的。這些壓縮類從一個(gè)字節(jié)數(shù)組中讀取數(shù)據(jù)，壓縮它并且把結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)流對(duì)象中。對(duì)于解壓來說，解壓存儲(chǔ)到一個(gè)流對(duì)象中的數(shù)據(jù)，然后把它存儲(chǔ)到另一個(gè)流對(duì)象中。

　　首先，定義Compress()函數(shù)，它有兩個(gè)參數(shù)：algo和data。第一個(gè)參數(shù)指定使用哪種算法(GZip或Deflate)；第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)包含要壓縮的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組。一個(gè)內(nèi)存流對(duì)象將被用來存儲(chǔ)壓縮數(shù)據(jù)。一旦壓縮完成，你需要計(jì)算壓縮比，這是用壓縮的數(shù)據(jù)的大小除以解壓數(shù)據(jù)的大小計(jì)算的。

　　然后，存儲(chǔ)在內(nèi)存流中的壓縮的數(shù)據(jù)被復(fù)制到另一個(gè)字節(jié)數(shù)組中并且被返回到調(diào)用函數(shù)。另外，你還要使用一個(gè)StopWatch對(duì)象來跟蹤該壓縮算法使用了多少時(shí)間。Compress()函數(shù)定義如下：

Public Function Compress(ByVal algo As String， ByVal data() As Byte) As Byte() Try 　Dim sw As New Stopwatch 　'---ms用于存儲(chǔ)壓縮的數(shù)據(jù)--- 　Dim ms As New MemoryStream() 　Dim zipStream As Stream = Nothing 　'---開始秒表計(jì)時(shí)--- 　sw.Start() 　If algo = "Gzip" Then 　　zipStream = New GZipStream(ms， CompressionMode.Compress， True) 　ElseIf algo = "Deflate" Then 　　zipStream = New DeflateStream(ms， CompressionMode.Compress， True) 　End If 　'---使用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中的信息進(jìn)行壓縮--- 　zipStream.Write(data， 0， data.Length) 　zipStream.Close() 　'---停止秒表--- 　sw.Stop() 　'---計(jì)算壓縮比--- 　Dim ratio As Single = Math.Round((ms.Length / data.Length) * 100， 2) 　Dim msg As String = "Original size: " & data.Length & _ "， Compressed size: " & ms.Length & _ "， 壓縮比: " & ratio & "%" & _ "， Time spent: " & sw.ElapsedMilliseconds & "ms" 　lblMessage.Text = msg 　ms.Position = 0 　'---用來存儲(chǔ)壓縮了的數(shù)據(jù)(字節(jié)數(shù)組)--- 　Dim c_data(ms.Length - 1) As Byte 　'---把內(nèi)存流的內(nèi)容讀取到字節(jié)數(shù)組--- 　ms.Read(c_data， 0， ms.Length) 　Return c_data Catch ex As Exception 　MsgBox(ex.ToString) 　Return Nothing End Try End Function

　　這個(gè)Decompress()函數(shù)將解壓由Compress()函數(shù)壓縮的數(shù)據(jù)。第一個(gè)參數(shù)指定要使用的算法。包含壓縮的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組被作為第二個(gè)參數(shù)傳遞，然后它被復(fù)制到一個(gè)內(nèi)存流對(duì)象中。然后，這些壓縮類將解壓存儲(chǔ)在內(nèi)存流中的數(shù)據(jù)，然后把解壓的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到另一個(gè)流對(duì)象中。為了獲得解壓的數(shù)據(jù)，你需要讀取來自流對(duì)象的數(shù)據(jù)。這是通過使用RetrieveBytesFromStream()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的（將在后面解釋）。

　　Decompress()函數(shù)的定義如下所示：

Public Function Decompress(ByVal algo As String， ByVal data() As Byte) As Byte() Try 　Dim sw As New Stopwatch 　'---復(fù)制數(shù)據(jù)(壓縮的)到ms--- 　Dim ms As New MemoryStream(data) 　Dim zipStream As Stream = Nothing 　'---開始秒表--- 　sw.Start() 　'---使用存儲(chǔ)在ms中的數(shù)據(jù)解壓--- 　If algo = "Gzip" Then 　　zipStream = New GZipStream(ms， CompressionMode.Decompress) 　ElseIf algo = "Deflate" Then 　　zipStream = New DeflateStream(ms， CompressionMode.Decompress， True) 　End If 　'---用來存儲(chǔ)解壓的數(shù)據(jù)--- 　Dim dc_data() As Byte 　'---解壓的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于zipStream中; 　'把它們提取到一個(gè)字節(jié)數(shù)組中--- 　dc_data = RetrieveBytesFromStream(zipStream， data.Length) 　'---停止秒表--- 　sw.Stop() 　lblMessage.Text = "Decompression completed. Time spent: " & _ sw.ElapsedMilliseconds & "ms" & _ "， Original size: " & dc_data.Length 　Return dc_data Catch ex As Exception 　MsgBox(ex.ToString) 　Return Nothing End Try End Function

　　這個(gè)RetrieveBytesFromStream()函數(shù)使用了兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)流對(duì)象，一個(gè)整數(shù)，并返回一個(gè)包含解壓的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組。這個(gè)整數(shù)參數(shù)用于決定每次把多少個(gè)字節(jié)從該流對(duì)象中讀取到字節(jié)數(shù)組中。這是必要的，因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)被解壓時(shí)，你不知道存在于流對(duì)象中的解壓數(shù)據(jù)的大小。因此，有必要?jiǎng)討B(tài)地把字節(jié)數(shù)組擴(kuò)展成塊以便存儲(chǔ)在運(yùn)行時(shí)刻期間解壓縮的數(shù)據(jù)中。當(dāng)你不斷地?cái)U(kuò)展字節(jié)數(shù)組時(shí)，塊太大會(huì)浪費(fèi)內(nèi)存，而塊太小則會(huì)失去珍貴的時(shí)間。因此，可以由調(diào)用例程來決定要讀取的最佳塊大小。

　　RetrieveBytesFromStream()函數(shù)的定義如下：

Public Function RetrieveBytesFromStream( _ ByVal stream As Stream， ByVal bytesblock As Integer) As Byte() '---從一個(gè)流對(duì)象中檢索字節(jié)--- 　Dim data() As Byte 　Dim totalCount As Integer = 0 　Try 　　While True 　　　'---逐漸地增加數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)組-的大小-- 　　　ReDim Preserve data(totalCount + bytesblock) 　　　Dim bytesRead As Integer = stream.Read(data， totalCount， bytesblock) 　　　If bytesRead = 0 Then 　　　　Exit While 　　　End If 　　　totalCount += bytesRead 　　End While 　　'---確保字節(jié)數(shù)組正確包含提取的字節(jié)數(shù)--- 　　ReDim Preserve data(totalCount - 1) 　　Return data 　Catch ex As Exception 　　MsgBox(ex.ToString) 　　Return Nothing End Try End Function

　　注意，在Decompress()函數(shù)中，你調(diào)用了RetrieveBytesFromStream()函數(shù)，如下所示：

dc_data = RetrieveBytesFromStream(zipStream， data.Length)

　　塊大小是指壓縮的數(shù)據(jù)的大小(data.length)。在大多數(shù)情況中，解壓縮的數(shù)據(jù)要比壓縮的數(shù)據(jù)大幾倍(由壓縮比所顯示)，因此，在運(yùn)行時(shí)刻期間你將至多動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展字節(jié)數(shù)組幾倍。作為一個(gè)例子，假定壓縮比是百分之20而壓縮的數(shù)據(jù)的大小為2MB，那么，在這種情況中，解壓的數(shù)據(jù)將是10MB。因此，該字節(jié)數(shù)組將被動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展5倍。理想情況下，在運(yùn)行時(shí)刻期間該字節(jié)數(shù)組不應(yīng)該被擴(kuò)展太頻繁，因?yàn)檫@將會(huì)嚴(yán)重地減慢應(yīng)用程序運(yùn)行速度。但是使用壓縮的數(shù)據(jù)的大小作為塊大小確是一種好的辦法。
處理壓縮事件

　　現(xiàn)在，既然定義好了主要的壓縮和解壓例程，那么接下來你就可以為各種按鈕進(jìn)行編碼了。相應(yīng)于Compress按鈕的事件處理器如下：

Private Sub btnCompress_Click(ByVal sender As System.Object， _ ByVal e As System.EventArgs) Handles btnCompress.Click '---用來存儲(chǔ)壓縮的數(shù)據(jù)--- 　Dim compressedData() As Byte 　'---壓縮數(shù)據(jù)--- 　If rbGZipStream.Checked Then 　　compressedData = Compress("Gzip"，System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(txtBefore.Text)) 　Else 　　compressedData = Compress("Deflate"，System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(txtBefore.Text)) 　End If 　'---把壓縮的數(shù)據(jù)復(fù)制到一個(gè)字符串中--- 　Dim i As Integer 　Dim s As New System.Text.StringBuilder() 　For i = 0 To compressedData.Length - 1 　　If i <> compressedData.Length - 1 Then 　　　s.Append(compressedData(i) & " ") 　　Else 　　　s.Append(compressedData(i)) 　　End If 　Next 　'---顯示壓縮的數(shù)據(jù)為一個(gè)字符串--- 　txtAfter.Text = s.ToString End Sub

　　在txtBefore控件中的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)字節(jié)數(shù)組，然后被壓縮。然后，該壓縮的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成字符串以便于在txtAfter中顯示。

　　相應(yīng)于Decompress按鈕的事件處理器如下：

Private Sub btnDecompress_Click(ByVal sender As System.Object， _ ByVal e As System.EventArgs) Handles btnDecompress.Click '---把壓縮的字符串格式化成一個(gè)字節(jié)數(shù)組--- 　Dim eachbyte() As String = txtAfter.Text.Split(" ") 　Dim data(eachbyte.Length - 1) As Byte 　For i As Integer = 0 To eachbyte.Length - 1 　　data(i) = Convert.ToByte(eachbyte(i)) 　Next 　'---解壓數(shù)據(jù)并且顯示解壓的數(shù)據(jù)--- 　If rbGZipStream.Checked Then 　　txtBefore.Text = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(Decompress("Gzip"， data)) 　Else 　　txtBefore.Text = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(Decompress("Deflate"， data)) 　End If End Sub

　　它把顯示在控件txtAfter中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)字節(jié)數(shù)組，然后發(fā)送它以便進(jìn)行解壓。解壓縮的數(shù)據(jù)被顯示回txtBefore控件中。

　　相應(yīng)于"Select file to compress"按鈕的事件處理器代碼如下：

Private Sub btnSelectFile_Click(ByVal sender As System.Object， _ ByVal e As System.EventArgs) Handles btnSelectFile.Click '---讓用戶選擇一個(gè)要壓縮的文件-- 　Dim openFileDialog1 As New OpenFileDialog() 　'openFileDialog1.InitialDirectory = "c:" 　openFileDialog1.Filter = "All files (*.*)|*.*" 　openFileDialog1.RestoreDirectory = True 　If openFileDialog1.ShowDialog() = Windows.Forms.DialogResult.OK Then 　'---把文件的內(nèi)容讀入字節(jié)數(shù)組--- 　Dim fileContents As Byte() 　fileContents = My.Computer.FileSystem.ReadAllBytes(openFileDialog1.FileName) 　'---創(chuàng)建gzip文件--- 　Dim filename As String = openFileDialog1.FileName & ".gzip" 　If File.Exists(filename) Then File.Delete(filename) 　　Dim fs As FileStream = New FileStream(filename， FileMode.CreateNew， FileAccess.Write) 　　'---壓縮文件的內(nèi)容--- 　　Dim compressed_Data As Byte() 　　If rbGZipStream.Checked Then 　　　compressed_Data = Compress("Gzip"， fileContents) 　　Else 　　　compressed_Data = Compress("Deflate"， fileContents) 　　End If 　　If compressed_Data IsNot Nothing Then 　　　'---把壓縮的內(nèi)容寫進(jìn)壓縮的文件中--- 　　　fs.Write(compressed_Data， 0， compressed_Data.Length) 　　　fs.Close() 　　End If 　End If End Sub

　　它讀取由用戶選擇的文件的內(nèi)容，壓縮它，并且創(chuàng)建一個(gè)包含壓縮的數(shù)據(jù)的新文件(具有一樣的文件名，但是加上了一個(gè).gzip擴(kuò)展名)。

　　相應(yīng)于"Select file to Decompress"按鈕的事件處理器代碼如下：

Private Sub btnDecompressFile_Click(ByVal sender As System.Object， _ ByVal e As System.EventArgs) Handles btnDecompressFile.Click 　'---讓用戶選擇一個(gè)要解壓的文件--- 　Dim openFileDialog1 As New OpenFileDialog() 　' openFileDialog1.InitialDirectory = "c:" 　openFileDialog1.Filter = "All GZIP files (*.gzip)|*.gzip" 　openFileDialog1.RestoreDirectory = True 　If openFileDialog1.ShowDialog() = Windows.Forms.DialogResult.OK Then 　'---把壓縮的文件的內(nèi)容讀入到字節(jié)數(shù)組--- 　Dim fileContents As Byte() 　fileContents = My.Computer.FileSystem.ReadAllBytes(openFileDialog1.FileName) 　'---解壓文件的內(nèi)容--- 　Dim uncompressed_Data As Byte() 　If rbGZipStream.Checked Then 　　uncompressed_Data = Decompress("Gzip"， fileContents) 　Else 　　uncompressed_Data = Decompress("Deflat"， fileContents) 　End If 　'---創(chuàng)建解壓的文件--- 　Dim filename As String = openFileDialog1.FileName.Substring(0， openFileDialog1.FileName.Length - 5) 　If File.Exists(filename) Then File.Delete(filename) 　　Dim fs As FileStream = New FileStream(filename，FileMode.CreateNew， FileAccess.Write) 　　If uncompressed_Data IsNot Nothing Then 　　　'---把解壓內(nèi)容寫入到文件中--- 　　　fs.Write(uncompressed_Data， 0， uncompressed_Data.Length) 　　　fs.Close() 　　End If 　End If End Sub

　　它讀取用戶選擇的文件的內(nèi)容，解壓之，并且創(chuàng)建一個(gè)包含解壓的數(shù)據(jù)的新文件(通過去掉它的.gzip擴(kuò)展名)。
測(cè)試應(yīng)用程序

　　按F5測(cè)試應(yīng)用程序(見圖2)。

圖2.測(cè)試應(yīng)用程序：選擇使用的壓縮算法，然后你可以壓縮一個(gè)文本串或一個(gè)文件內(nèi)容。

　　你應(yīng)該注意下列事實(shí)：

　　· 壓縮小數(shù)量的文本實(shí)際上將會(huì)導(dǎo)致一種較大的壓縮文本。

　　· 不同的文本將產(chǎn)生不同的壓縮比，盡管字符數(shù)是固定的。

　　· 文本文件壓縮效果最好；它們能夠帶來最好的壓縮比。

　　· 其它二進(jìn)制的文件，例如.exe，jpg，通常壓縮效果并不很好并且可能會(huì)導(dǎo)致大于百分比之100的壓縮比，這是沒有價(jià)值的。

　　需要注意的是，.NET中的GZIP和Deflate算法的實(shí)現(xiàn)要比市場(chǎng)上的其它第三方GZIP工具具有較低的效率。盡管你能夠使用.NET類把10MB的數(shù)據(jù)壓縮到4MB，但是你發(fā)現(xiàn)使用一種第三方工具可能會(huì)達(dá)到一種更小的壓縮大小。另外，這個(gè)壓縮類無法操作大于4GB的數(shù)據(jù)。然而，在.NET中的實(shí)現(xiàn)將允許你解壓使用市場(chǎng)中的其它GZIP工具壓縮的所有的文件。

　　小結(jié)

　　在本文中，你已經(jīng)看到了如何在.NET 2.0中使用壓縮類。盡管這種實(shí)現(xiàn)還不如市場(chǎng)上的那些非MS方案有效，但是它的確為你提供了一種容易（免費(fèi)）的方式來在你的.NET應(yīng)用程序中加入壓縮功能。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的用.NET 2.0压缩解压功能处理大型数据的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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