Gzip圧縮を使用してJavaで入力ストリームを圧縮したいと思います。
圧縮されていない入力ストリーム（1GBのデータ..）があるとしましょう。結果として、ソースからの圧縮された入力ストリームが必要です。
public InputStream getCompressedStream(InputStream unCompressedStream) {
// Not working because it's uncompressing the stream, I want the opposite.
return new GZIPInputStream(unCompressedStream);
}
DeflaterInputStream は、gzip ヘッダー/トレーラーがなく、わずかに異なる圧縮を使用するため、必要なものではありません。
OutputStream (プッシュ) から InputStream (プル) に変更する場合は、別のことを行う必要があります。
GzipOutputStream の機能は次のとおりです。
InputStreams で同じことを行いたい場合は、以下を含むストリームが必要です。
これを行う最善の方法は、3 つの異なるストリームを提供し、それらを 1 つに結合することです。幸いなことに、ストリームの結合を行う SequenceInputStream があります。
これが私の実装と簡単な単体テストです。
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FilterInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.SequenceInputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.zip.CRC32;
import java.util.zip.Deflater;
import java.util.zip.DeflaterInputStream;
import java.util.zip.DeflaterOutputStream;
/**
* @author mwyraz
* Wraps an input stream and compresses it's contents. Similiar to DeflateInputStream but adds GZIP-header and trailer
* See GzipOutputStream for details.
* LICENSE: Free to use. Contains some lines from GzipOutputStream, so oracle's license might apply as well!
*/
public class GzipCompressingInputStream extends SequenceInputStream
{
public GzipCompressingInputStream(InputStream in) throws IOException
{
this(in,512);
}
public GzipCompressingInputStream(InputStream in, int bufferSize) throws IOException
{
super(new StatefullGzipStreamEnumerator(in,bufferSize));
}
static enum StreamState
{
HEADER,
CONTENT,
TRAILER
}
protected static class StatefullGzipStreamEnumerator implements Enumeration<InputStream>
{
protected final InputStream in;
protected final int bufferSize;
protected StreamState state;
public StatefullGzipStreamEnumerator(InputStream in, int bufferSize)
{
this.in=in;
this.bufferSize=bufferSize;
state=StreamState.HEADER;
}
public boolean hasMoreElements()
{
return state!=null;
}
public InputStream nextElement()
{
switch (state)
{
case HEADER:
state=StreamState.CONTENT;
return createHeaderStream();
case CONTENT:
state=StreamState.TRAILER;
return createContentStream();
case TRAILER:
state=null;
return createTrailerStream();
}
return null;
}
static final int GZIP_MAGIC = 0x8b1f;
static final byte[] GZIP_HEADER=new byte[] {
(byte) GZIP_MAGIC, // Magic number (short)
(byte)(GZIP_MAGIC >> 8), // Magic number (short)
Deflater.DEFLATED, // Compression method (CM)
0, // Flags (FLG)
0, // Modification time MTIME (int)
0, // Modification time MTIME (int)
0, // Modification time MTIME (int)
0, // Modification time MTIME (int)
0, // Extra flags (XFLG)
0 // Operating system (OS)
};
protected InputStream createHeaderStream()
{
return new ByteArrayInputStream(GZIP_HEADER);
}
protected InternalGzipCompressingInputStream contentStream;
protected InputStream createContentStream()
{
contentStream=new InternalGzipCompressingInputStream(new CRC32InputStream(in), bufferSize);
return contentStream;
}
protected InputStream createTrailerStream()
{
return new ByteArrayInputStream(contentStream.createTrailer());
}
}
/**
* Internal stream without header/trailer
*/
protected static class CRC32InputStream extends FilterInputStream
{
protected CRC32 crc = new CRC32();
protected long byteCount;
public CRC32InputStream(InputStream in)
{
super(in);
}
@Override
public int read() throws IOException
{
int val=super.read();
if (val>=0)
{
crc.update(val);
byteCount++;
}
return val;
}
@Override
public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException
{
len=super.read(b, off, len);
if (len>=0)
{
crc.update(b,off,len);
byteCount+=len;
}
return len;
}
public long getCrcValue()
{
return crc.getValue();
}
public long getByteCount()
{
return byteCount;
}
}
/**
* Internal stream without header/trailer
*/
protected static class InternalGzipCompressingInputStream extends DeflaterInputStream
{
protected final CRC32InputStream crcIn;
public InternalGzipCompressingInputStream(CRC32InputStream in, int bufferSize)
{
super(in, new Deflater(Deflater.DEFAULT_COMPRESSION, true),bufferSize);
crcIn=in;
}
public void close() throws IOException
{
if (in != null)
{
try
{
def.end();
in.close();
}
finally
{
in = null;
}
}
}
protected final static int TRAILER_SIZE = 8;
public byte[] createTrailer()
{
byte[] trailer= new byte[TRAILER_SIZE];
writeTrailer(trailer, 0);
return trailer;
}
/*
* Writes GZIP member trailer to a byte array, starting at a given
* offset.
*/
private void writeTrailer(byte[] buf, int offset)
{
writeInt((int)crcIn.getCrcValue(), buf, offset); // CRC-32 of uncompr. data
writeInt((int)crcIn.getByteCount(), buf, offset + 4); // Number of uncompr. bytes
}
/*
* Writes integer in Intel byte order to a byte array, starting at a
* given offset.
*/
private void writeInt(int i, byte[] buf, int offset)
{
writeShort(i & 0xffff, buf, offset);
writeShort((i >> 16) & 0xffff, buf, offset + 2);
}
/*
* Writes short integer in Intel byte order to a byte array, starting
* at a given offset
*/
private void writeShort(int s, byte[] buf, int offset)
{
buf[offset] = (byte)(s & 0xff);
buf[offset + 1] = (byte)((s >> 8) & 0xff);
}
}
}
import static org.junit.Assert.*;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Arrays;
import java.util.zip.CRC32;
import java.util.zip.GZIPInputStream;
import org.junit.Test;
public class TestGzipCompressingInputStream
{
@Test
public void test() throws Exception
{
testCompressor("test1 test2 test3");
testCompressor("1MB binary data",createTestPattern(1024*1024));
for (int i=0;i<4096;i++)
{
testCompressor(i+" bytes of binary data",createTestPattern(i));
}
}
protected byte[] createTestPattern(int size)
{
byte[] data=new byte[size];
byte pattern=0;
for (int i=0;i<size;i++)
{
data[i]=pattern++;
}
return data;
}
protected void testCompressor(String data) throws IOException
{
testCompressor("String: "+data,data.getBytes());
}
protected void testCompressor(String dataInfo, byte[] data) throws IOException
{
InputStream uncompressedIn=new ByteArrayInputStream(data);
InputStream compressedIn=new GzipCompressingInputStream(uncompressedIn);
InputStream uncompressedOut=new GZIPInputStream(compressedIn);
byte[] result=StreamHelper.readBinaryStream(uncompressedOut);
assertTrue("Test failed for: "+dataInfo,Arrays.equals(data,result));
}
}
入力ストリームの圧縮の実例は、人気のあるオープン ソースの ESB MuleにありますGZIPCompressorInputStream。
DeflaterInputStream圧縮のために JRE によって提供される を使用し、gzip ヘッダーを先頭に追加し、gzip トレーラー (別名フッター) を追加します。
残念ながら、それはCPA ライセンスの下にあり、あまり一般的ではないようです。また、単体テストはないようです。
これは、GZIPOutputStream に委譲するため、CRC/GZIP Magic Cookie を含まない、私が書いたバージョンです。また、圧縮をバッファリングするのに十分なメモリしか使用しないという点で、メモリ効率も優れています (42MB のファイルは 45k のバッファを使用しました)。パフォーマンスは、メモリへの圧縮と同じです。
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;
/**
* Compresses an InputStream in a memory-optimal, on-demand way only compressing enough to fill a buffer.
*
* @author Ben La Monica
*/
public class GZIPCompressingInputStream extends InputStream {
private InputStream in;
private GZIPOutputStream gz;
private OutputStream delegate;
private byte[] buf = new byte[8192];
private byte[] readBuf = new byte[8192];
int read = 0;
int write = 0;
public GZIPCompressingInputStream(InputStream in) throws IOException {
this.in = in;
this.delegate = new OutputStream() {
private void growBufferIfNeeded(int len) {
if ((write + len) >= buf.length) {
// grow the array if we don't have enough space to fulfill the incoming data
byte[] newbuf = new byte[(buf.length + len) * 2];
System.arraycopy(buf, 0, newbuf, 0, buf.length);
buf = newbuf;
}
}
@Override
public void write(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
growBufferIfNeeded(len);
System.arraycopy(b, off, buf, write, len);
write += len;
}
@Override
public void write(int b) throws IOException {
growBufferIfNeeded(1);
buf[write++] = (byte) b;
}
};
this.gz = new GZIPOutputStream(delegate);
}
@Override
public int read(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
compressStream();
int numBytes = Math.min(len, write-read);
if (numBytes > 0) {
System.arraycopy(buf, read, b, off, numBytes);
read += numBytes;
} else if (len > 0) {
// if bytes were requested, but we have none, then we're at the end of the stream
return -1;
}
return numBytes;
}
private void compressStream() throws IOException {
// if the reader has caught up with the writer, then zero the positions out
if (read == write) {
read = 0;
write = 0;
}
while (write == 0) {
// feed the gzip stream data until it spits out a block
int val = in.read(readBuf);
if (val == -1) {
// nothing left to do, we've hit the end of the stream. finalize and break out
gz.close();
break;
} else if (val > 0) {
gz.write(readBuf, 0, val);
}
}
}
@Override
public int read() throws IOException {
compressStream();
if (write == 0) {
// write should not be 0 if we were able to get data from compress stream, must mean we're at the end
return -1;
} else {
// reading a single byte
return buf[read++] & 0xFF;
}
}
}
データを圧縮するには、GZIPOutputStream. しかし、InputStream からのようにデータを読み戻す必要があるため、OutputStream を InputStream に変換する必要があります。そのために getBytes() を使用できます。
GZIPOutputStream gout = new GZIPOutputStream(out);
//... Code to read from your original uncompressed data and write to out.
//Convert to InputStream.
new ByteArrayInputStream(gout.getBytes());
ただし、この方法には、最初にすべてのデータを読み込む必要があるという制限があります。つまり、そのバッファーを保持するのに十分なメモリが必要です。
パイプを使用した代替アプローチは、このスレッドで言及されています - OutputStream を InputStream に変換する方法は?
DeflatingGZIPInputStreamJREにはありません。「deflate」圧縮形式で収縮するには、 and を使用java.util.zip.DeflaterInputStreamしjava.util.zip.DeflaterOutputStreamます。
public InputStream getCompressedStream(InputStream unCompressedStream) {
return new DeflaterInputStream(unCompressedStream);
}
java.util.zip.DeflaterInputStreamのソースを調べることで、GZIP 形式で収縮するクラスを派生させることができますjava.util.zip.GZIPOutputStream。
その場合は見てはいけませんGZIPOutputStreamか？
public OutputStream getCompressedStream(InputStream input) {
OutputStream output = new GZIPOutputStream(new ByteArrayOutputStream());
IOUtils.copy(input, output);
return output;
}
public InputStream getCompressed( InputStream is ) throws IOException
{
byte data[] = new byte[2048];
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
GzipOutputStream zos = new GzipOutputStream( bos );
BufferedInputStream entryStream = new BufferedInputStream( is, 2048);
int count;
while ( ( count = entryStream.read( data, 0, 2048) ) != -1 )
{
zos.write( data, 0, count );
}
entryStream.close();
zos.close();
return new ByteArrayInputStream( bos.toByteArray() );
}
ref : zip 圧縮
Apache Commons CompressのGzipCompressorInputStreamを使用することをお勧めします。