摘要 如果你的應用程序從未使用過壓縮，那么你很幸運。而對于另一部分使用壓縮的開發人員來說，好消息是，.NET 2.0如今提供了兩個類來處理壓縮和解壓問題。本文正是想討論何時以及如何使用這些有用的工具。

引言

.NET框架2.0中的一個新名稱空間是System.IO.Compression。這個新名稱空間提供了兩個數據壓縮類：DeflateStream和GZipStream。這兩個壓縮類都支持無損壓縮和解壓，其設計目的是為了處理流式數據的壓縮和解壓問題。

壓縮是減少數據大小的有效辦法。例如，如果你有巨大量的數據存儲在你的SQL數據庫中，那么如果你在把這些數據保存到一個表之前壓縮一下，你就可以節省大量的磁盤空間。而且，既然現在你把更小塊的數據保存到你的數據庫中，花費在磁盤I/O方面的操作將會大大減少。壓縮的缺點是，它要求你的機器進行另外的處理(因此需要另外的處理時間)，并且，在你決定把壓縮應用于你的程序之前，你需要計算這一部分時間。

壓縮在你需要在網上傳送數據的情況中是極其有用的，特別是對于非常慢且代價昂貴的網絡，例如GPRS連接。在這種情況中，使用壓縮能夠極大地縮小數據尺寸并且減少整個通訊耗費。Web服務是另一個領域-此時，使用壓縮能提供巨大的優點，因為XML數據能被高度壓縮。

但是一旦你認為程序的性能代價值得使用壓縮，那么你將需要深入地理解.NET 2.0的兩個新的壓縮類，而這正是我想在本文中所闡述的。

創建示例應用程序

在本文中，我將構建一個示例應用程序來展示壓縮的使用。該應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用程序中。

首先，使用Visual Studio 2005創建一個新的Windows應用程序并且使用下列控件來填充默認的表單（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。這些壓縮類從一個字節數組中讀取數據，壓縮它并且把結果存儲到一個流對象中。對于解壓來說，解壓存儲到一個流對象中的數據，然后把它存儲到另一個流對象中。

首先，定義Compress()函數，它有兩個參數：algo和data。第一個參數指定使用哪種算法(GZip或Deflate)；第二個參數是一個包含要壓縮的數據的字節數組。一個內存流對象將被用來存儲壓縮數據。一旦壓縮完成，你需要計算壓縮比，這是用壓縮的數據的大小除以解壓數據的大小計算的。

然后，存儲在內存流中的壓縮的數據被復制到另一個字節數組中并且被返回到調用函數。另外，你還要使用一個StopWatch對象來跟蹤該壓縮算法使用了多少時間。Compress()函數定義如下：

Public Function Compress(ByVal algo As String， ByVal data() As Byte) As Byte()

Try

Dim sw As New Stopwatch

'---ms用于存儲壓縮的數據---

Dim ms As New MemoryStream()

Dim zipStream As Stream = Nothing

'---開始秒表計時---

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

'---使用存儲在數據中的信息進行壓縮---

zipStream.Write(data， 0， data.Length)

zipStream.Close()

'---停止秒表---

sw.Stop()

'---計算壓縮比---

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據(字節數組)---

Dim c_data(ms.Length - 1) As Byte

'---把內存流的內容讀取到字節數組---

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Decompress()函數將解壓由Compress()函數壓縮的數據。第一個參數指定要使用的算法。包含壓縮的數據的字節數組被作為第二個參數傳遞，然后它被復制到一個內存流對象中。然后，這些壓縮類將解壓存儲在內存流中的數據，然后把解壓的數據存儲到另一個流對象中。為了獲得解壓的數據，你需要讀取來自流對象的數據。這是通過使用RetrieveBytesFromStream()函數來實現的（將在后面解釋）。

Decompress()函數的定義如下所示：

Public Function Decompress(ByVal algo As String， ByVal data() As Byte) As Byte()

Try

Dim sw As New Stopwatch

'---復制數據(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中的數據解壓---

If algo = "Gzip" Then

zipStream = New GZipStream(ms， CompressionMode.Decompress)

ElseIf algo = "Deflate" Then

zipStream = New DeflateStream(ms， CompressionMode.Decompress， True)

End If

'---用來存儲解壓的數據---

Dim dc_data() As Byte

'---解壓的數據存儲于zipStream中;

'把它們提取到一個字節數組中---

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RetrieveBytesFromStream()函數使用了兩個參數：一個流對象，一個整數，并返回一個包含解壓的數據的字節數組。這個整數參數用于決定每次把多少個字節從該流對象中讀取到字節數組中。這是必要的，因為當數據被解壓時，你不知道存在于流對象中的解壓數據的大小。因此，有必要動態地把字節數組擴展成塊以便存儲在運行時刻期間解壓縮的數據中。當你不斷地擴展字節數組時，塊太大會浪費內存，而塊太小則會失去珍貴的時間。因此，可以由調用例程來決定要讀取的最佳塊大小。

RetrieveBytesFromStream()函數的定義如下：

Public Function RetrieveBytesFromStream( _

ByVal stream As Stream， ByVal bytesblock As Integer) As Byte()

'---從一個流對象中檢索字節---

Dim data() As Byte

Dim totalCount As Integer = 0

Try

While True

'---逐漸地增加數據字節數組-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

'---確保字節數組正確包含提取的字節數---

ReDim Preserve data(totalCount - 1)

Return data

Catch ex As Exception

MsgBox(ex.ToString)

Return Nothing

End Try

End Function

注意，在Decompress()函數中，你調用了RetrieveBytesFromStream()函數，如下所示：

dc_data = RetrieveBytesFromStream(zipStream， data.Length)

塊大小是指壓縮的數據的大小(data.length)。在大多數情況中，解壓縮的數據要比壓縮的數據大幾倍(由壓縮比所顯示)，因此，在運行時刻期間你將至多動態地擴展字節數組幾倍。作為一個例子，假定壓縮比是百分之20而壓縮的數據的大小為2MB，那么，在這種情況中，解壓的數據將是10MB。因此，該字節數組將被動態地擴展5倍。理想情況下，在運行時刻期間該字節數組不應該被擴展太頻繁，因為這將會嚴重地減慢應用程序運行速度。但是使用壓縮的數據的大小作為塊大小確是一種好的辦法。