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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問題。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)的壓縮和解壓問題。
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)存儲在你的SQL數(shù)據(jù)庫中，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)庫中，花費(fèi)在磁盤I/O方面的操作將會大大減少。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)果存儲到一個(gè)流對象中。對于解壓來說，解壓存儲到一個(gè)流對象中的數(shù)據(jù)，然后把它存儲到另一個(gè)流對象中。
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)存流對象將被用來存儲壓縮數(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)存流對象中。然后，這些壓縮類將解壓存儲在內(nèi)存流中的數(shù)據(jù)，然后把解壓的數(shù)據(jù)存儲到另一個(gè)流對象中。為了獲得解壓的數(shù)據(jù)，你需要讀取來自流對象的數(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
'---用來存儲解壓的數(shù)據(jù)---
Dim dc_data() As Byte
'---解壓的數(shù)據(jù)存儲于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)，塊太大會浪費(fèi)內(nèi)存，而塊太小則會失去珍貴的時(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。
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