[TOC] # 附录:数据压缩 Java I/O 类库提供了可以读写压缩格式流的类。你可以将其他 I/O 类包装起来用于提供压缩功能。 这些类不是从 **Reader** 和 **Writer** 类派生的，而是 **InputStream** 和 **OutputStream** 层级结构的一部分。这是由于压缩库处理的是字节，而不是字符。但是，你可能会被迫混合使用两种类型的流（请记住，你可以使用 **InputStreamReader** 和 **OutputStreamWriter**，这两个类可以在字节类型和字符类型之间轻松转换）。 | 压缩类 | 功能 | | ------------------------ | ------------------------------------------------------------ | | **CheckedInputStream** | `getCheckSum()` 可以对任意 **InputStream** 计算校验和（而不只是解压） | | **CheckedOutputStream** | `getCheckSum()` 可以对任意 **OutputStream** 计算校验和（而不只是压缩） | | **DeflaterOutputStream** | 压缩类的基类 | | **ZipOutputStream** | **DeflaterOutputStream** 类的一种，用于压缩数据到 Zip 文件结构 | | **GZIPOutputStream** | **DeflaterOutputStream** 类的一种，用于压缩数据到 GZIP 文件结构 | | **InflaterInputStream** | 解压类的基类 | | **ZipInputStream** | **InflaterInputStream** 类的一种，用于解压 Zip 文件结构的数据 | | **GZIPInputStream** | **InflaterInputStream** 类的一种，用于解压 GZIP 文件结构的数据 | 尽管存在很多压缩算法，但是 Zip 和 GZIP 可能是最常见的。你可以使用许多用于读取和写入这些格式的工具，来轻松操作压缩数据。 ## 使用 Gzip 简单压缩 GZIP 接口十分简单，因此当你有一个需要压缩的数据流（而不是一个包含不同数据分片的容器）时，使用 GZIP 更为合适。如下是一个压缩单个文件的示例： ```java // compression/GZIPcompress.java // (c)2017 MindView LLC: see Copyright.txt // We make no guarantees that this code is fit for any purpose. // Visit http://OnJava8.com for more book information. // {java GZIPcompress GZIPcompress.java} // {VisuallyInspectOutput} public class GZIPcompress { public static void main(String[] args) { if (args.length == 0) { System.out.println( "Usage: \nGZIPcompress file\n" + "\tUses GZIP compression to compress " + "the file to test.gz"); System.exit(1); } try ( InputStream in = new BufferedInputStream( new FileInputStream(args[0])); BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream( new GZIPOutputStream( new FileOutputStream("test.gz"))) ) { System.out.println("Writing file"); int c; while ((c = in.read()) != -1) out.write(c); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("Reading file"); try ( BufferedReader in2 = new BufferedReader( new InputStreamReader(new GZIPInputStream( new FileInputStream("test.gz")))) ) { in2.lines().forEach(System.out::println); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } } } ``` 使用压缩类非常简单，你只需要把你的输出流包装在 **GZIPOutputStream** 或 **ZipOutputStream** 中，将输入流包装在 **GZIPInputStream** 或 **ZipInputStream**。其他的一切就只是普通的 I/O 读写。这是面向字符流和面向字节流的混合示例；in 使用 Reader 类，而 **GZIPOutputStreams** 构造函数只能接受 **OutputStream** 对象，而不能接受 **Writer** 对象。当打开文件的时候，**GZIPInputStream** 会转换成为 **Reader**。 ## 使用 zip 多文件存储 支持 Zip 格式的库比 GZIP 库更广泛。有了它，你可以轻松存储多个文件，甚至还有一个单独的类可以轻松地读取 Zip 文件。该库使用标准 Zip 格式，因此它可以与当前可在 Internet 上下载的所有 Zip 工具无缝协作。以下示例与前一个示例具有相同的形式，但它可以根据需要处理任意数量的命令行参数。此外，它还显示了 **Checksum** 类计算和验证文件的校验和。有两种校验和类型：Adler32（更快）和 CRC32（更慢但更准确）。 ```java // compression/ZipCompress.java // (c)2017 MindView LLC: see Copyright.txt // We make no guarantees that this code is fit for any purpose. // Visit http://OnJava8.com for more book information. // Uses Zip compression to compress any // number of files given on the command line // {java ZipCompress ZipCompress.java} // {VisuallyInspectOutput} public class ZipCompress { public static void main(String[] args) { try ( FileOutputStream f = new FileOutputStream("test.zip"); CheckedOutputStream csum = new CheckedOutputStream(f, new Adler32()); ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(csum); BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(zos) ) { zos.setComment("A test of Java Zipping"); // No corresponding getComment(), though. for (String arg : args) { System.out.println("Writing file " + arg); try ( InputStream in = new BufferedInputStream( new FileInputStream(arg)) ) { zos.putNextEntry(new ZipEntry(arg)); int c; while ((c = in.read()) != -1) out.write(c); } out.flush(); } // Checksum valid only after the file is closed! System.out.println( "Checksum: " + csum.getChecksum().getValue()); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } // Now extract the files: System.out.println("Reading file"); try ( FileInputStream fi = new FileInputStream("test.zip"); CheckedInputStream csumi = new CheckedInputStream(fi, new Adler32()); ZipInputStream in2 = new ZipInputStream(csumi); BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(in2) ) { ZipEntry ze; while ((ze = in2.getNextEntry()) != null) { System.out.println("Reading file " + ze); int x; while ((x = bis.read()) != -1) System.out.write(x); } if (args.length == 1) System.out.println( "Checksum: " + csumi.getChecksum().getValue()); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } // Alternative way to open and read Zip files: try ( ZipFile zf = new ZipFile("test.zip") ) { Enumeration e = zf.entries(); while (e.hasMoreElements()) { ZipEntry ze2 = (ZipEntry) e.nextElement(); System.out.println("File: " + ze2); // ... and extract the data as before } } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e); } } } ``` 对于要添加到存档的每个文件，必须调用 `putNextEntry()` 并传递 **ZipEntry** 对象。 **ZipEntry** 对象包含一个扩展接口，用于获取和设置 Zip 文件中该特定条目的所有可用数据：名称，压缩和未压缩大小，日期，CRC 校验和，额外字段数据，注释，压缩方法以及它是否是目录条目。但是，即使 Zip 格式有设置密码的方法，Java 的 Zip 库也不支持。虽然 **CheckedInputStream** 和 **CheckedOutputStream** 都支持 Adler32 和 CRC32 校验和，但 **ZipEntry** 类仅支持 CRC 接口。这是对基础 Zip 格式的限制，但它可能会限制你使用更快的 Adler32。 要提取文件，**ZipInputStream** 有一个 `getNextEntry()` 方法，这个方法在有文件存在的情况下调用，会返回下一个 **ZipEntry**。作为一个更简洁的替代方法，你可以使用 **ZipFile** 对象读取该文件，该对象具有方法 entries() 返回一个包裹 **ZipEntries** 的 **Enumeration**。 要读取校验和，你必须以某种方式访问关联的 **Checksum** 对象。这里保留了对 **CheckedOutputStream** 和 **CheckedInputStream** 对象的引用，但你也可以保持对 **Checksum** 对象的引用。 Zip 流中的一个令人困惑的方法是 `setComment()`。如 **ZipCompress** 所示。在 Java 中，你可以在编写文件时设置注释，但是没有办法恢复 **ZipInputStream** 中的注释。注释似乎仅通过 **ZipEntry** 在逐个条目的基础上完全支持。 使用 GZIP 或 Zip 库时，你不仅被限制于文件——你可以压缩任何内容，包括通过网络连接发送的数据。 ## Java 的 jar Zip 格式也用于 JAR（Java ARchive）文件格式，这是一种将一组文件收集到单个压缩文件中的方法，就像 Zip 一样。但是，与 Java 中的其他所有内容一样，JAR 文件是跨平台的，因此你不必担心平台问题。你还可以将音频和图像文件像类文件一样包含在其中。 JAR 文件由一个包含压缩文件集合的文件和一个描述它们的“清单（manifest）”组成。（你可以创建自己的清单文件；否则，jar 程序将为你执行此操作。）你可以在 JDK 文档中，找到更多关于 JAR 清单的信息。 JDK 附带的 jar 工具会自动压缩你选择的文件。你可以在命令行上调用它： ```shell jar [options] destination [manifest] inputfile(s) ``` 选项是一组字母（不需要连字符或任何其他指示符）。 Unix / Linux 用户会注意到这些选项与 tar 命令选项的相似性。这些是： | 选项 | 功能 | | ---------- | ------------------------------------------------------------ | | **c** | 创建一个新的或者空的归档文件 | | **t** | 列出内容目录 | | **x** | 提取所有文件 | | **x** file | 提取指定的文件 | | **f** | 这代表着，“传递文件的名称。”如果你不使用它，jar 假定它的输入将来自标准输入，或者，如果它正在创建一个文件，它的输出将转到标准输出。 | | **m** | 代表第一个参数是用户创建的清单文件的名称。 | | **v** | 生成详细的输出用于表述 jar 所作的事情 | | **0** | 仅存储文件;不压缩文件（用于创建放在类路径中的 JAR 文件）。 | | **M** | 不要自动创建清单文件 | 如果放入 JAR 文件的文件中包含子目录，则会自动添加该子目录，包括其所有子目录等。还会保留路径信息。 以下是一些调用 jar 的典型方法。以下命令创建名为 myJarFile 的 JAR 文件。 jar 包含当前目录中的所有类文件，以及自动生成的清单文件： ```shell jar cf myJarFile.jar *.class ``` 下一个命令与前面的示例类似，但它添加了一个名为 myManifestFile.mf 的用户创建的清单文件。 ： ```shell jar cmf myJarFile.jar myManifestFile.mf *.class ``` 这个命令输出了 myJarFile.jar 中的文件目录： ```shell jar tf myJarFile.jar ``` 如下添加了一个“verbose”的标志，用于生成更多关于 myJarFile.jar 中文件的详细信息： ```shell jar tvf myJarFile.jar ``` 假设 audio，classes 和 image 都是子目录，它将所有子目录组合到文件 myApp.jar 中。还包括“verbose”标志，以便在 jar 程序工作时提供额外的反馈： ```shell jar cvf myApp.jar audio classes image ``` 如果你在创建 JAR 文件时使用了 0（零） 选项，该文件将会被替换在你的类路径（CLASSPATH）中： ```shell CLASSPATH="lib1.jar;lib2.jar;" ``` 然后 Java 可以搜索到 lib1.jar 和 lib2.jar 的类文件。 jar 工具不像 Zip 实用程序那样通用。例如，你无法将文件添加或更新到现有 JAR 文件；只能从头开始创建 JAR 文件。 此外，你无法将文件移动到 JAR 文件中，在移动文件时将其删除。 但是，在一个平台上创建的 JAR 文件可以通过任何其他平台上的 jar 工具透明地读取（这个问题有时会困扰 Zip 实用程序）。