摘要 如果你的應(yīng)用程序從未使用過(guò)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(lái)說(shuō)，好消息是，.NET 2.0如今提供了兩個(gè)類來(lái)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(wú)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(lái)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(lái)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(lái)說(shuō)，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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)自流對(duì)象的數(shù)據(jù)。這是通過(guò)使用RetrieveBytesFromStream()函數(shù)來(lái)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(lái)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(lái)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。