001-文件的归档和压缩原理与实现

归档程序的实现

思路：

任何文件底层都是通过字节流进行传输，所以可以准备一个字节数组存储文件的字节数据，进行拼接

1设计协议

取前四个字节，存储文件名的长度；根据长度准备相应字节的空间存相对应的文件名，同样在取四个字节，存内容长度，根据内容长度，存文件内容。

解档的时候 先取四个字节获得文件名的长度，根据文件名长度n获取4个偏移量后的n*4个字节的数据转换成字符就是文件名

在拿四个字节获取文件长度，同样根据长度获取内容，这样一个文件就解析出来了，重复以上步骤设定好偏移量就可以把文件还原回来。

问题一：int型的文件长度需要被转成byte 数组，解档时要恢复。其转换代码如下：”

public class Util {
    /**
     * 整型转换成字节数组
     */
    public static byte[] int2Bytes(int i){
        byte[] arr = new byte[4] ;
        arr[0] = (byte)i ;
        arr[1] = (byte)(i >> 8) ;
        arr[2] = (byte)(i >> 16) ;
        arr[3] = (byte)(i >> 24) ;
        return arr ;
    }
    /**
     * 字节数组转成int
     */
    public static int bytes2Int(byte[] bytes){
        int i0= (bytes[1] & 0xFF);       //为什么要与0xFF做&？因为byte型数据一旦移位则自动变为Int型，正数没问题，负数前边会全部补1,会影响结果
        int i1 = (bytes[1] & 0xFF) << 8 ;
        int i2 = (bytes[2] & 0xFF) << 16 ;
        int i3 = (bytes[3] & 0xFF) << 24 ;
        return i0 | i1 | i2 | i3 ;
    }
}

　&0xFF原理如下

 理解了原理就可以来着手编写归档和解档程序了，代码如下

首先定义一个文件的bean类

/**
 * 文件Bean 
 */
public class FileBean {
    private String fileName;
    private byte[] fileContent;

    public FileBean() {
    }
    
    public FileBean(String fname, byte[] fileContBytes) {
        this.fileName =  fname ;
        this.fileContent = fileContBytes ;
    }

    public String getFileName() {
        return fileName;
    }

    public void setFileName(String fileName) {
        this.fileName = fileName;
    }

    public byte[] getFileContent() {
        return fileContent;
    }

    public void setFileContent(byte[] fileContent) {
        this.fileContent = fileContent;
    }

}

编写归档程序

//归档
public class Archiver {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/arch/x.xar");
        fos.write(addFile("D:/arch/a.xls"));
        fos.write(addFile("D:/arch/b.xml"));
        fos.write(addFile("D:/arch/c.jpg"));
        fos.close();
        //
        
    }
    
    /**
     * path : d:/xxx/xxx/a.jpg
     * @throws Exception 
     */
    public static byte[] addFile(String path) throws Exception{
        //文件
        File f = new File(path);
        //文件名
        String fname = f.getName();
        //文件名数组
        byte[] fnameBytes = fname.getBytes() ;
        //文件内容长度
        int len = (int)f.length();
        
        //计算总长度
        int total = 4 + fnameBytes.length + 4 + len ;
        
        //初始化总数组
        byte[] bytes = new byte[total];
        
        //1.写入文件名长度
        byte[] fnameLenArr = Util.int2Bytes(fnameBytes.length);
        System.arraycopy(fnameLenArr, 0, bytes, 0, 4);
        
        //2.写入文件名本身
        System.arraycopy(fnameBytes, 0, bytes, 4, fnameBytes.length);
        
        //3.写入文件内容长度
        byte[] fcontentLenArr = Util.int2Bytes(len);
        System.arraycopy(fcontentLenArr, 0, bytes, 4 + fnameBytes.length, 4);
        
        //4.写入文件内容
        //读取文件内容到数组中
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len0 = 0 ;
        while(((len0 = fis.read(buf)) != -1)){
            baos.write(buf, 0, len0);
        }
        fis.close();
        //得到文件内容
        byte[] fileContentArr = baos.toByteArray();
        
        System.arraycopy(fileContentArr, 0, bytes, 4 + fnameBytes.length + 4, fileContentArr.length);
        
        return bytes ;
    }
}

解档程序如下：

/**
 * 解档程序
 */
public class Unarchiver {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        List<FileBean> files = new ArrayList<FileBean>();
        //
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/arch/x.xar");
        
        FileBean fileBean = null ;
        //
        while((fileBean = readNextFile(fis)) != null){
            files.add(fileBean);
        }
        //关闭流
        fis.close();
        
        FileOutputStream fos = null ;
        //
        for(FileBean fb : files){
            fos = new FileOutputStream("d:/arch/unarch/" + fb.getFileName());
            fos.write(fb.getFileContent());
            fos.close();
        }
    }
    
    /**
     * 从流中读取下一个文件
     */
    public static FileBean readNextFile(FileInputStream fis) throws Exception{
        //
        byte[] bytes4 = new byte[4];
        //读取四个字节
        int res = fis.read(bytes4);
        if(res == -1){
            return null ;
        }
        //文件名长度
        int fnameLen = Util.bytes2Int(bytes4);
        
        //文件名数组
        byte[] fileNameBytes = new byte[fnameLen];
        fis.read(fileNameBytes);
        
        //得到文件名
        String fname = new String(fileNameBytes);
        
        //再读取4个字节，作为文件内容的长度
        fis.read(bytes4);
        int fileContLen = Util.bytes2Int(bytes4);
        
        //读取文件内容
        byte[] fileContBytes = new byte[fileContLen];
        fis.read(fileContBytes);
        return new FileBean(fname,fileContBytes);
    }
}

文档归档完毕后可以利用zipOutPutStream对归档后的文件进行压缩和解压缩，压缩后的文件就可以进行传输了.

public class TestZip {
    
    @Test
    public void zip() throws Exception {
        //文件输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/arch/xxx.xar");
        //压缩流
        ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(fos);
        
        String[] arr = {
                "d:/arch/1.jpg",
                "d:/arch/2.txt",
                "d:/arch/3.xml"
        };
        
        for(String s : arr){
            addFile(zos , s);
        }
        zos.close();
        fos.close();
        System.out.println("over");
    }
    
    /**
     * 循环向zos中添加条目 
     */
    public static void addFile(ZipOutputStream zos , String path) throws Exception{
        File f = new File(path);
        zos.putNextEntry(new ZipEntry(f.getName()));
        FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
        byte[] bytes = new byte[fis.available()];
        fis.read(bytes);
        fis.close();
        
        zos.write(bytes);
        zos.closeEntry();
    }
    
    /**
     * 解压缩
     */
    @Test
    public void unzip() throws Exception{
        //
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/arch/xxx.zip");
        //
        ZipInputStream zis = new ZipInputStream(fis);
        //
        ZipEntry entry = null ;
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len = 0 ;
        while((entry = zis.getNextEntry()) != null){
            String name = entry.getName();
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/arch/unzip/" + name);
            while((len = zis.read(buf)) != -1){
                fos.write(buf, 0, len);
            }
            fos.close();
        }
        zis.close();
        fis.close();
    }
    
}