压缩算法的比较

压缩算法的比较

以下是Google几年前发布的一组测试数据(数据有些老了,有人近期做过测试的话希望能共享出来):

Algorithm% remainingEncodingDecoding
GZIP13.4%21 MB/s118 MB/s
LZO20.5%135 MB/s410 MB/s
Zippy/Snappy22.2%172 MB/s409 MB/s

 

 

 

 

注:来自《HBase: The Definitive Guide》

其中:

1)GZIP的压缩率最高,但是其实CPU密集型的,对CPU的消耗比其他算法要多,压缩和解压速度也慢;

2)LZO的压缩率居中,比GZIP要低一些,但是压缩和解压速度明显要比GZIP快很多,其中解压速度快的更多;

3)Zippy/Snappy的压缩率最低,而压缩和解压速度要稍微比LZO要快一些。

在 .NET 9 中,原生支持的压缩算法主要包括 `System.IO.Compression` 命名空间下的 `GZipStream`、`DeflateStream` 以及 `BrotliStream`。这些算法在性能、压缩率和适用场景上各有特点。 ### GZipStream `GZipStream` 是基于 GZIP 格式的压缩算法,它使用 DEFLATE 算法进行数据压缩,并且在压缩数据前添加了额外的头部信息和 CRC 校验值,以确保数据的完整性和可靠性。由于其广泛的支持和良好的压缩率,`GZipStream` 常用于网络传输和文件存储中。然而,与其他算法相比,它的压缩和解压速度相对较慢[^1]。 ### DeflateStream `DeflateStream` 是直接使用 DEFLATE 算法进行数据压缩的一种方式,它不包含额外的头部信息或 CRC 校验值,因此压缩后的数据体积比 GZIP 更小。这使得 `DeflateStream` 在需要最小化数据大小的场景下非常有用,例如嵌入式系统或特定的网络协议。此外,`DeflateStream` 的压缩和解压速度通常比 `GZipStream` 更快[^1]。 ### BrotliStream `BrotliStream` 是 .NET 中引入的一种较新的压缩算法,基于 Brotli 压缩算法实现。Brotli 在压缩率上通常优于 GZIP 和 DEFLATE,尤其是在处理文本数据时表现尤为出色。此外,Brotli 提供了多种压缩级别选择,允许开发者在压缩率和性能之间进行权衡。尽管 Brotli 的压缩速度可能较慢,但其解压速度通常较快,因此非常适合用于静态资源的压缩和分发[^1]。 ### 性能比较压缩率方面,Brotli 通常表现最佳,其次是 GZIP 和 DEFLATE。然而,压缩率的提升往往伴随着更高的计算开销,因此在对性能敏感的场景中,DEFLATE 可能是更合适的选择。解压速度方面,Brotli 和 DEFLATE 都表现良好,而 GZIP 的解压速度相对较慢。 ### 适用场景 - **GZipStream**:适用于需要高可靠性和广泛兼容性的场景,例如 HTTP 响应压缩和文件存档。 - **DeflateStream**:适用于需要最小化数据大小且对性能要求较高的场景,例如嵌入式系统和实时数据传输。 - **BrotliStream**:适用于需要高压缩率的场景,尤其是静态资源的压缩和分发,例如网页资源和软件包。 ```csharp using System; using System.IO; using System.IO.Compression; class Program { static void Main() { // 示例:使用 BrotliStream 进行压缩 string originalText = "This is a test string that will be compressed using Brotli."; byte[] originalBytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(originalText); using (var outputStream = new MemoryStream()) { using (var brotliStream = new BrotliStream(outputStream, CompressionLevel.Optimal)) { brotliStream.Write(originalBytes, 0, originalBytes.Length); } byte[] compressedBytes = outputStream.ToArray(); Console.WriteLine($"Original size: {originalBytes.Length} bytes"); Console.WriteLine($"Compressed size: {compressedBytes.Length} bytes"); } } } ```
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