Java压缩技术（六） BZIP2——Commons实现

最新推荐文章于 2019-10-22 10:36:30 发布

snowolf_37

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分类专栏： Java／Compression 文章标签： Java 算法 OS EXT Blog

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本文介绍BZip2压缩算法的Java实现，使用Apache Commons Compress库进行文件压缩与解压缩，并对比GZip算法。

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想要把一整套算法都整理出来，的确是件非常老心费力的事情！ :( 但是如果一件事情不能有始有终，难免会有遗憾！ :) 索性，继续整理！ :D

相关链接：
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/465433]Java压缩技术（一） ZLib[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/642298]Java压缩技术（二） ZIP压缩——Java原生实现[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/642492]Java压缩技术（三） ZIP解压缩——Java原生实现[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/643010]Java压缩技术（四） GZIP——Java原生实现[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/643443]Java压缩技术（五） GZIP相关——浏览器解析[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/644591]Java压缩技术（六） BZIP2——Commons实现[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/648652]Java压缩技术（七） TAR——Commons实现[/url]

BZip2与GZip有什么渊源，我这里不深究。我要说的只是，这两种算法，你在linux下都可以找到相应的操作命令。

[b]GZip[/b]
压缩
[b][color=black]gzip <file> 将得到压缩文件<file>.gz，同时删除文件<file>[/color][/b]
解压缩
[b][color=black]gzip -d <file>.gz 将得到压缩文件<file>，同时删除文件<file>.gz[/color][/b]

BZip2与之相当，几乎没有什么差别～～
[b]BZip2[/b]
压缩
[b][color=black]bzip2 <file> 将得到压缩文件<file>.bz2，同时删除文件<file>[/color][/b]
解压缩
[b][color=black]bzip2 -d <file>.bz2 将得到压缩文件<file>，同时删除文件<file>.bz2[/color][/b]

除了命令不同外，几乎是一样的！ :D

再说实现。GZIP是JDK自带的算法实现，但BZip2则不曾享受这个待遇。 :( 不过，强大的Apache坚决不会让这些个在Linux下如鱼得水的算法在Java世界中销声匿迹。Apache在[url=http://commons.apache.org/compress/]Commons Compress[/url]中提供了相应的实现。同时，还包括众所周知的tar、cpio、zip等算法实现，其中最为丰富的当属zip实现了！ :D

我继续依葫芦画瓢～～～
[b]BZip2CompressorOutputStream类用于压缩 [/b]
[b]BZip2CompressorInputStream类用于解压缩 [/b]

先说压缩实现，BZip2CompressorOutputStream只有一个方法用于压缩，就是带定长的write方法。简单调用如下文所示：


	/**
	 * 数据压缩
	 * 
	 * @param is
	 * @param os
	 * @throws Exception
	 */
	public static void compress(InputStream is, OutputStream os)
			throws Exception {

		BZip2CompressorOutputStream gos = new BZip2CompressorOutputStream(os);

		int count;
		byte data[] = new byte[BUFFER];
		while ((count = is.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
			gos.write(data, 0, count);
		}

		gos.finish();

		gos.flush();
		gos.close();
	}

与GZip实现有何差别？除了换掉了GZIPOutputStream没有任何差别。 :)

解压缩就更不用说了，BZip2CompressorInputStream提供了一个带定长的read方法。简单调用如下文所示：


	/**
	 * 数据解压缩
	 * 
	 * @param is
	 * @param os
	 * @throws Exception
	 */
	public static void decompress(InputStream is, OutputStream os)
			throws Exception {

		BZip2CompressorInputStream gis = new BZip2CompressorInputStream(is);

		int count;
		byte data[] = new byte[BUFFER];
		while ((count = gis.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
			os.write(data, 0, count);
		}

		gis.close();
	}

嗯，没什么难度！ :D
IT这行就是这样，只要你肯用心，能触类旁通，就能融会贯通！ :D
给一个完整实现：


/**
 * 2010-4-15
 */
package org.zlex.commons.compress.compress;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

import org.apache.commons.compress.compressors.bzip2.BZip2CompressorInputStream;
import org.apache.commons.compress.compressors.bzip2.BZip2CompressorOutputStream;

/**
 * BZip2工具
 * 
 * @author  <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
 * @since 1.0
 */
public abstract class BZip2Utils {

	public static final int BUFFER = 1024;
	public static final CharSequence EXT = ".bz2";

	/**
	 * 数据压缩
	 * 
	 * @param data
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] compress(byte[] data) throws Exception {
		ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(data);
		ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

		// 压缩
		compress(bais, baos);

		byte[] output = baos.toByteArray();

		baos.flush();
		baos.close();

		bais.close();

		return output;
	}

	/**
	 * 文件压缩
	 * 
	 * @param file
	 * @throws Exception
	 */
	public static void compress(File file) throws Exception {
		compress(file, true);
	}

	/**
	 * 文件压缩
	 * 
	 * @param file
	 * @param delete
	 *            是否删除原始文件
	 * @throws Exception
	 */
	public static void compress(File file, boolean delete) throws Exception {
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file.getPath() + EXT);

		compress(fis, fos);

		fis.close();
		fos.flush();
		fos.close();

		if (delete) {
			file.delete();
		}
	}

	/**
	 * 数据压缩
	 * 
	 * @param is
	 * @param os
	 * @throws Exception
	 */
	public static void compress(InputStream is, OutputStream os)
			throws Exception {

		BZip2CompressorOutputStream gos = new BZip2CompressorOutputStream(os);

		int count;
		byte data[] = new byte[BUFFER];
		while ((count = is.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
			gos.write(data, 0, count);
		}

		gos.finish();

		gos.flush();
		gos.close();
	}

	/**
	 * 文件压缩
	 * 
	 * @param path
	 * @throws Exception
	 */
	public static void compress(String path) throws Exception {
		compress(path, true);
	}

	/**
	 * 文件压缩
	 * 
	 * @param path
	 * @param delete
	 *            是否删除原始文件
	 * @throws Exception
	 */
	public static void compress(String path, boolean delete) throws Exception {
		File file = new File(path);
		compress(file, delete);
	}

	/**
	 * 数据解压缩
	 * 
	 * @param data
	 * @return
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] decompress(byte[] data) throws Exception {
		ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(data);
		ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

		// 解压缩

		decompress(bais, baos);

		data = baos.toByteArray();

		baos.flush();
		baos.close();

		bais.close();

		return data;
	}

	/**
	 * 文件解压缩
	 * 
	 * @param file
	 * @throws Exception
	 */
	public static void decompress(File file) throws Exception {
		decompress(file, true);
	}

	/**
	 * 文件解压缩
	 * 
	 * @param file
	 * @param delete
	 *            是否删除原始文件
	 * @throws Exception
	 */
	public static void decompress(File file, boolean delete) throws Exception {
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file.getPath().replace(EXT,
				""));
		decompress(fis, fos);
		fis.close();
		fos.flush();
		fos.close();

		if (delete) {
			file.delete();
		}
	}

	/**
	 * 数据解压缩
	 * 
	 * @param is
	 * @param os
	 * @throws Exception
	 */
	public static void decompress(InputStream is, OutputStream os)
			throws Exception {

		BZip2CompressorInputStream gis = new BZip2CompressorInputStream(is);

		int count;
		byte data[] = new byte[BUFFER];
		while ((count = gis.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
			os.write(data, 0, count);
		}

		gis.close();
	}

	/**
	 * 文件解压缩
	 * 
	 * @param path
	 * @throws Exception
	 */
	public static void decompress(String path) throws Exception {
		decompress(path, true);
	}

	/**
	 * 文件解压缩
	 * 
	 * @param path
	 * @param delete
	 *            是否删除原始文件
	 * @throws Exception
	 */
	public static void decompress(String path, boolean delete) throws Exception {
		File file = new File(path);
		decompress(file, delete);
	}

}

对应再来个测试用例，测试用例如下所示：


/**
 * 2010-4-13
 */
package org.zlex.commons.compress.compress;

import static org.junit.Assert.assertEquals;

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

import org.junit.Test;

/**
 * BZip2
 * 
 * @author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
 * @since 1.0
 */
public class BZip2UtilsTest {

	private String inputStr = "zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org";

	@Test
	public final void testDataCompress() throws Exception {

		byte[] input = inputStr.getBytes();
		System.err.println("原文:\t" + inputStr);
		System.err.println("长度:\t" + input.length);

		byte[] data = BZip2Utils.compress(input);
		System.err.println("压缩后:\t");
		System.err.println("长度:\t" + data.length);

		byte[] output = BZip2Utils.decompress(data);
		String outputStr = new String(output);
		System.err.println("解压缩后:\t" + outputStr);
		System.err.println("长度:\t" + output.length);

		assertEquals(inputStr, outputStr);

	}

	@Test
	public final void testFileCompress() throws Exception {

		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/f.txt");

		fos.write(inputStr.getBytes());
		fos.flush();
		fos.close();

		BZip2Utils.compress("d:/f.txt");

		BZip2Utils.decompress("d:/f.txt.bz2");

		File file = new File("d:/f.txt");

		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

		DataInputStream dis = new DataInputStream(fis);

		byte[] data = new byte[(int) file.length()];
		dis.readFully(data);

		fis.close();

		String outputStr = new String(data);
		assertEquals(inputStr, outputStr);
	}
}

虽然，两种算法在代码实现上几乎没有什么差别，但在压缩上想要看到效果，还真让我费了点事！ :)
控制台输出如下所示：
[quote]
原文: zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org
长度: 529
压缩后:
长度: 76
解压缩后: zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org,zlex@zlex.org,snowolf@zlex.org,zlex.snowolf@zlex.org
长度: 529
[/quote]
529字节-->76字节！
GZIP本身不需要太长的内容，经过压缩就能体现出压缩效果，而BZip2则需要压缩很长的内容时，才能体现其压缩效果，这说明BZip2更适合大数据压缩？！ :D

Commons Compress不仅支持BZip2算法实现，同时也支持GZip算法实现。对于GZip算法实现，与Java原生实现基本上没有什么差别。其源代码分析，仅仅是做了简单的包装。
不过有必要提及的一点是，Commons Compress为压缩（GZip和BZip2）构建了压缩算法工厂类[b]CompressorStreamFactory[/b]。通过这个类可以方便的构建GZip和BZip2的输入输出流，关键字分别为“gz”和“bzip2”。
GZip



		// GzipCompressorInputStream      
		CompressorInputStream gzipIn = new CompressorStreamFactory()
				.createCompressorInputStream("gz", is);

		// GzipCompressorOutputStream
		CompressorOutputStream gzipOut = new CompressorStreamFactory()
				.createCompressorOutputStream("gz", os);

BZip2



		// BZip2CompressorInputStream
		CompressorInputStream bzip2In = new CompressorStreamFactory()
				.createCompressorInputStream("bzip2", is);

		// BZip2CompressorOutputStream
		CompressorOutputStream bzip2Out = new CompressorStreamFactory()
				.createCompressorOutputStream("bzip2", os);

GZip和BZip2在算法实现步骤上基本上没有什么差别，如果有必要统一，可按上述代码实现！ :D

[color=red]完整代码详见附件！[/color] :D

相关链接：
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/465433]Java压缩技术（一） ZLib[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/642298]Java压缩技术（二） ZIP压缩——Java原生实现[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/642492]Java压缩技术（三） ZIP解压缩——Java原生实现[/url]
[url=http://snowolf.iteye.com/blog/643010]Java压缩技术（四） GZIP——Java原生实现[/url]
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