【Java-压缩文件的加/解压】一文了解加/解压

news2024/11/7 5:24:12

文章目录

    • 概要
    • 技术详解
    • Java代码实例
    • 小结

概要

7z、zip、gz、tar、rar以及tar.gz是不同的文件压缩和归档格式，它们各自具有独特的特点和用途。本篇文章通过Java对文件进行加密压缩/解压、目录及多文件归档等进行阐述。

技术详解

  1. 7z：
  • 定义：7z是一种新的压缩格式，由7-Zip软件发布，采用GNU LGPL协议。
  • 特点：拥有目前最高的压缩比，支持Unicode文件名，具有公开的结构编辑功能和强大的AES-256加密，可更改和配置压缩算法，最高支持16EB（16000000000GB）的文件压缩。
  • 使用场景：适用于需要高压缩比的场景，如存储大量数据或进行网络传输时。
  1. zip：
  • 定义：zip是一种广泛使用的压缩文件格式，由菲尔·卡茨（Phil Katz）于1989年创建。
  • 特点：采用DEFLATE等压缩算法，文件体积小，支持多文件合并，具有目录结构，便于传输和存储。但原生不支持Unicode文件名，可能导致部分文件共享困难。
  • 使用场景：适用于文件和文件夹的打包和压缩，是网络和本地存储的常用选择。
  1. gz（通常与tar结合使用形成tar.gz）：
  • 定义：gz是gzip命令生成的压缩文件格式。
  • 特点：gzip是一种无损数据压缩程序，常用于UNIX和类UNIX系统中。
  • 使用场景：通常与tar命令结合使用，形成tar.gz格式，用于Linux系统中的文件打包和压缩。
  1. tar：
  • 定义：tar是一种常用的文件打包格式，在Linux和Unix系统中广泛使用。
  • 特点：可以将多个文件和目录合并成一个文件，方便存储和传输。但tar本身并不进行压缩，只是进行归档。
  • 使用场景：适用于需要将多个文件和目录组合成一个单独文件的场景。
  1. rar：
  • 定义：rar是一种文件压缩与归档的私有文件格式，由WinRAR软件发布。
  • 特点：具有较高的压缩比，支持分卷压缩、固实压缩和恢复记录功能，还提供了加密功能。但RAR是收费的。
  • 使用场景：适用于需要高压缩比和加密保护的场景。
  1. tar.gz：
  • 定义：tar.gz是tar命令打包文件后，再通过gzip命令进行压缩得到的文件格式。
  • 特点：结合了tar的打包功能和gzip的压缩功能，可以有效地减小文件大小，方便传输和存储。
  • 使用场景：广泛应用于Linux系统中的文件打包、压缩和管理等方面。

Java代码实例

  1. tar文件解压归档
import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveEntry;
import org.apache.commons.compress.archivers.tar.TarArchiveOutputStream;
import org.apache.commons.compress.utils.IOUtils;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

/**
* String outputTarFile = "output.tar";
  String[] filesToAdd = {"file1.txt", "file2.txt"}; // 要添加到 tar 文件中的文件路径
*/
public static File compressTar( String outputTarFile, String[] filesToAdd) {
     try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputTarFile);
          TarArchiveOutputStream taos = new TarArchiveOutputStream(fos)) {
         for (String filePath : filesToAdd) {
             File file = new File(filePath);
             TarArchiveEntry entry = new TarArchiveEntry(file, filePath);
             taos.putArchiveEntry(entry);
             try (InputStream fis = new FileInputStream(file)) {
                 IOUtils.copy(fis, taos);
             }
             taos.closeArchiveEntry();
         }
         System.out.println("Tar 文件创建成功: " + outputTarFile);
     } catch (IOException e) {
         e.printStackTrace();
     }
 }

/**
解压tar文件，original 源文件,outPath 解压路径
*/
public static List<File> unCompressTar(File original, String outPath) throws IOException {
        List<File> files = new ArrayList<>();
        try (TarArchiveInputStream tais =
                     new TarArchiveInputStream(new FileInputStream(original), "UTF-8")) {
            TarArchiveEntry tarArchiveEntry = null;
            while ((tarArchiveEntry = tais.getNextTarEntry()) != null) {
                String name = tarArchiveEntry.getName();
                File tarFile = new File(outPath, name);
                if (tarArchiveEntry.isDirectory()) {
                    tarFile.mkdirs();
                    continue;
                }
                if (!tarFile.getParentFile().exists()) {
                    tarFile.getParentFile().mkdirs();
                }
                try (BufferedOutputStream bos =
                             new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(tarFile))) {
                    int read = -1;
                    byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
                    while ((read = tais.read(buffer)) != -1) {
                        bos.write(buffer, 0, read);
                    }
                    bos.flush();
                    bos.close();
                }
            }
            getFiles(new File(outPath), files);
        }

        return files;
    }
  1. tar.gz代码实例
    实际就是先对gzip处理,然后对tar解压。
public static List<File> unCompressArchiveGz(File archive, String outPath) throws IOException {
    String fileName = archive.getName();
    try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(archive))) {
        try (BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
                new FileOutputStream(outPath + File.separator + fileName))) {
            GzipCompressorInputStream gcis = new GzipCompressorInputStream(bis);
            byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
            int read = -1;
            while ((read = gcis.read(buffer)) != -1) {
                bos.write(buffer, 0, read);
            }
            bos.flush();
            bos.close();
        }
    }
    //调用上述解压tar的方法
    return unCompressTar(outPath + File.separator + fileName);
}
  1. rar 压缩与解压
  • rar4
    这里使用的是com.github.junrar，但是其最新版本只支持rar1-rar4,不支持最新的rar5算法
    github例子:官方例子
<dependency>
  <groupId>com.github.junrar</groupId>
  <artifactId>junrar</artifactId>
  <version>{version}</version>
</dependency>

//优雅的解压文件
Junrar.extract("/tmp/foo.rar", "/tmp", "password");
//无密码
Junrar.extract("/tmp/foo.rar", "/tmp");
  • 针对rar5 的支持需要使用sevenzipjbinding
    参考博客代码:https://blog.csdn.net/qq_41841482/article/details/124864484
    但是上述博客没有讲针对加密的rar5文件的解压处理，需要参考官方的demo用例，进一步的改写。
    官方测试用例:sevenzipjbinding用例，就是在打开文件时需要加入密码即可。
  1. ZIP解压
import net.lingala.zip4j.ZipFile;
import net.lingala.zip4j.exception.ZipException;
import net.lingala.zip4j.model.ExtraDataRecord;
import net.lingala.zip4j.model.FileHeader;
import net.lingala.zip4j.model.ZipParameters;
import net.lingala.zip4j.model.enums.AesKeyStrength;
import net.lingala.zip4j.model.enums.CompressionLevel;
import net.lingala.zip4j.model.enums.CompressionMethod;
import net.lingala.zip4j.model.enums.EncryptionMethod;
import net.lingala.zip4j.util.InternalZipConstants;

public static List<File> unzip(File zipFile, String dest, String password) throws ZipException, IOException {
    ZipFile zFile = new ZipFile(zipFile);
    //设置GBK解决文件名和中文路径乱码的问题
    zFile.setCharset(InternalZipConstants.CHARSET_UTF_8);
    List<FileHeader> headers = zFile.getFileHeaders();
    for (FileHeader fileHeader : headers) {
        if (!fileHeader.isDirectory()) {
            String fileName = fileHeader.getFileName();
            if (isMessy(fileName)) {
                zFile = new ZipFile(zipFile);
                zFile.setCharset(Charset.forName(UTF8));
                break;
            }
        }
    }
    File dstFile = null;
    if (dest.endsWith(File.separator) == false) {
        dest = dest + File.separator;
    }
    dstFile = new File(dest);
    if (dstFile.isDirectory() && !dstFile.exists()) {
        dstFile.mkdirs();
    }

    if (zFile.isEncrypted()) {
        if (null == password || password.length() == 0) {
            return new ArrayList<>();
        }
        zFile.setPassword(getPassword(password));
    }
//        zFile.extractAll(dstFile.getAbsolutePath());
    List<FileHeader> headerList = zFile.getFileHeaders();
    List<File> extractedFileList = new ArrayList<File>();
    for (FileHeader fileHeader : headerList) {
        if (!fileHeader.isDirectory()) {
            String fileNameFromExtraData = getFileNameFromExtraData(fileHeader);
            zFile.extractFile(fileHeader, dest, fileNameFromExtraData);
            File newFile = new File(dest + fileNameFromExtraData);
            extractedFileList.add(newFile);
        }
    }

    return extractedFileList;
}
  1. 7z的解压处理
/**
* 解压缩7z文件
*
* @param file       压缩包文件
* @param targetPath 目标文件夹
*/
public static List<File> decompress7Z(File file, String targetPath, String password) throws Exception {
   List<File> files = new ArrayList<>();
   SevenZFile sevenZFile = null;
   OutputStream outputStream = null;
   try {
       if (StringUtils.isNoneBlank(password)) {
           sevenZFile = new SevenZFile(file, password.getBytes());
           //sevenZFile = new SevenZFile(file,getPasswordBytes(password));
       } else {
           sevenZFile = new SevenZFile(file);
       }
       // 创建输出目录
       File targetDir = new File(targetPath);
       targetDir.mkdirs();
       SevenZArchiveEntry entry;

       while ((entry = sevenZFile.getNextEntry()) != null) {
           if (entry.isDirectory()) {
               new File(targetPath + File.separator + entry.getName()).mkdirs();
           } else {
               new File(targetPath + File.separator + entry.getName()).getParentFile().mkdirs();
               outputStream = new FileOutputStream(new File(targetPath + File.separator + entry.getName()));
               int len = 0;
               byte[] b = new byte[2048];
               while ((len = sevenZFile.read(b)) != -1) {
                   outputStream.write(b, 0, len);
               }
               outputStream.flush();
               outputStream.close();
           }
       }
       getFiles(targetDir, files);
   } finally {
       try {
           if (sevenZFile != null) {
               sevenZFile.close();
           }
           if (outputStream != null) {
               outputStream.close();
           }
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }
   return files;
}

小结

格式压缩效率压缩速度解压速度兼容性安全性特殊功能
7z高较慢较快较好（需7-Zip支持）强（AES-256加密）高压缩比，支持分卷压缩
zip中快快广（跨平台支持）中（支持加密，但密码可能泄露）支持多文件合并，目录结构
gz (gzip)中（常与tar结合使用）中中好（Linux/Unix系统广泛支持）弱无（仅压缩，需与tar结合形成tar.gz）
tar无（仅打包，不压缩）快（打包速度）快（解压速度）好（Linux/Unix系统广泛支持）无文件打包，便于存储和传输
rar高中中较好（需WinRAR等支持）强（AES加密）支持分卷压缩，固实压缩，恢复记录
tar.gz高（tar打包后gzip压缩）中中好（Linux/Unix系统广泛支持）弱打包和压缩结合，适用于Linux系统管理

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