《从零开始搭建游戏服务器》 网络数据压缩——Zlib算法

发表于2017-09-27
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前言:

ZIP、RAR和bzip2等都是比较常用的 压缩算法,这里我们给大家介绍的是Zlib,使用的Zlib相较于前者要简单一些,与ZIP、RAR等归档算法不同,它与bzip2更为接近。那么,下面我们就来尝试一下Zlip在C#和Java中的实现和数据交互:C#中加密Java中解密;又或者是Java中加密C#中解密,这也体现了Zlib的跨平台特性。

C#方面:

通常是指客户端,例如Unity中,可以使用此压缩方法来压缩网络通信的字节数据,服务器接收到数据之后再进行解压,这样可以节约网络通信的流量损耗。

1.下载:

其实很简单,直接查找第三方类库DotNetZipLib-DevKit-v1.9,下载其中的Ionic.Zip.dll库文件,其目录为DotNetZipLib-DevKit-v1.9\zip-v1.9\Release\Ionic.Zip.dll,然后引入到项目中,其实也可以单独下载.net版本的Zlib库文件,这里使用到Ionic.Zip库是因为其中继承了几种压缩算法,为了方便后续使用,导入到应用项目中,可以查看其结构目录:

Ionic.Zip
--Ionic
--Ionic.BZip2
--Ionic.Crc
--Ionic.Zip
--Ionic.Zlib

这里我们使用到的就是Ionic.Zlib这种压缩算法,这里我们以压缩byte[]为例,具体的压缩和解压步骤:

//引入库
using Ionic.Zlib;

2.压缩:

//压缩字节数组
byte[] newData = ZlibStream.CompressBuffer(oldData);

3.解压:


//解压
byte[] oldData = ZlibStream.UncompressBuffer(newData);

Java版的Zlib:

通常是指服务器,在JDK中的java.util.zip中就包含了内置的Zlib实现,我们只需要做简单的封装即可实现压缩和解压的功能,这里我们封装一下压缩和解压byte[]字节数组的方法在工具类 ZlibUtil 中:

1.压缩:

    /**
     * 压缩
     * @param data 待压缩数据
     * @return byte[] 压缩后的数据
     */
    public static byte[] compress(byte[] data) {  
        byte[] output = new byte[0];  
        Deflater compresser = new Deflater();  
        compresser.reset();  
        compresser.setInput(data);  
        compresser.finish();  
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(data.length);  
        try {  
            byte[] buf = new byte[1024];  
            while (!compresser.finished()) {  
                int i = compresser.deflate(buf);  
                bos.write(buf, 0, i);  
            }  
            output = bos.toByteArray();  
        } catch (Exception e) {  
            output = data;  
            e.printStackTrace();  
        } finally {  
            try {  
                bos.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
        compresser.end();  
        return output;  
    }  

2.解压:


   /** 
     * 解压
     * @param data      待压缩的数据 
     * @return byte[]   解压缩后的数据 
     */  
    public static byte[] decompress(byte[] data) {  
        byte[] output = new byte[0];  
        Inflater decompresser = new Inflater();  
        decompresser.reset();  
        decompresser.setInput(data);  
        ByteArrayOutputStream o = new ByteArrayOutputStream(data.length);  
        try {  
            byte[] buf = new byte[1024];  
            while (!decompresser.finished()) {  
                int i = decompresser.inflate(buf);  
                o.write(buf, 0, i);  
            }  
            output = o.toByteArray();  
        } catch (Exception e) {  
            output = data;  
            e.printStackTrace();  
        } finally {  
            try {  
                o.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
        decompresser.end();  
        return output;  
    }

3.测试:

        System.err.println("字节压缩/解压缩测试");  
        String inputStr = "linshuhe.tech;linshuhe.tech;linshuhe.tech;linshuhe.tech;";  
        System.err.println("输入字符串:\t"   inputStr);  
        byte[] input = inputStr.getBytes();  
        System.err.println("输入字节长度:\t"   input.length);
        byte[] data = ZlibUtil.compress(input);  
        System.err.println("压缩后字节长度:\t"   data.length);
        byte[] output = ZlibUtil.decompress(data);  
        System.err.println("解压缩后字节长度:\t"   output.length);  
        String outputStr = new String(output);  
        System.err.println("输出字符串:\t"   outputStr);

运行代码输出的测试结果如下:

字节压缩/解压缩测试
输入字符串:  linshuhe.tech;linshuhe.tech;linshuhe.tech;linshuhe.tech;
输入字节长度: 56
压缩后字节长度:    25
解压缩后字节长度:   56
输出字符串:  linshuhe.tech;linshuhe.tech;linshuhe.tech;linshuhe.tech;

题外话:

Java中除了Zlib这种简单的压缩算法之外,还有其他几种常用的较复杂的压缩算法:

速度对比结果: 

Snappy要慢于LZ4(快速压缩),并且压缩后的文件要更大。相反,LZ4(高压缩比)要慢于级别1到4的deflate,而输出文件的大小即便和级别1的deflate相比也要大上不少。因此如果需要进行“实时压缩”的话我肯定会在LZ4(快速)的JNI实现或者是级别1的deflate中进行选择。当然如果你的公司不允许使用第三方库的话你也只能使用deflate了。

http://blog.csdn.net/linshuhe1/article/details/72920907

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