1. 概述
GZIP 格式是一种用于数据压缩的文件格式。Java 语言中的 GZipInputStream 和 GZipOutputStream 类实现了这种文件格式。
在这个教程中，我们将学习如何在 Java 中使用 GZIP 压缩数据，并查看如何将压缩后的数据写入字节数组。
2. GZipOutputStream 类
GZipOutputStream 类负责压缩并写入底层输出流的数据。
2.1. 对象实例化
我们可以使用构造函数创建此类的对象：
ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
GZIPOutputStream gzipOs = new GZIPOutputStream(os);
在这里，我们向构造函数传递一个 ByteArrayOutputStream 对象。这样，之后我们可以通过调用 toByteArray() 方法获取压缩后的数据作为字节数组。
除了 ByteArrayOutputStream，我们还可以提供其他 OutputStream 的实例，例如：
-
FileOutputStream：将数据存储在文件中 -
ServletOutputStream：通过网络传输数据
在两种情况下，数据都会随着到来而发送到其目的地。
2.2. 压缩数据
write() 方法执行数据压缩：
byte[] buffer = "Sample Text".getBytes();
gzipOs.write(buffer, 0, buffer.length);
write() 方法会压缩 buffer 字节数组的内容，并将其写入包装的输出流。
**除了 buffer 字节数组，write() 还包括两个额外参数 offset 和 length**。它们定义了字节数组内部的一段范围。因此，我们可以使用这些参数指定要写入的字节范围，而不是整个 buffer。
最后，为了完成数据压缩，我们需要调用 close()：
gzipOs.close();
close() 方法会写入所有剩余数据并关闭流。因此，调用 close() 很重要，否则我们将丢失数据。
3. 获取压缩后的字节数组
我们将创建一个用于 GZIP 压缩数据的实用方法，同时也会看到如何获取包含压缩数据的字节数组。
3.1. 压缩数据
让我们创建一个名为 gzip() 的方法，用于以 GZIP 格式压缩数据：
private static final int BUFFER_SIZE = 512;
public static void gzip(InputStream is, OutputStream os) throws IOException {
GZIPOutputStream gzipOs = new GZIPOutputStream(os);
byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
int bytesRead = 0;
while ((bytesRead = is.read(buffer)) > -1) {
gzipOs.write(buffer, 0, bytesRead);
}
gzipOs.close();
}
在这个方法中，首先我们创建一个新的 GZIPOutputStream 实例。然后，我们开始从 is 输入流中复制数据，使用 buffer 字节数组。
值得注意的是，我们会一直读取字节，直到返回值为 -1。**当到达流的末尾时，read() 方法会返回 -1**。
3.2. 获取包含压缩数据的字节数组
我们将压缩一个字符串并将结果写入字节数组。我们将使用之前创建的 gzip() 方法：
String payload = "This is a sample text to test the gzip method. Have a nice day!";
ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
gzip(new ByteArrayInputStream(payload.getBytes()), os);
byte[] compressed = os.toByteArray();
在这里，我们向 gzip() 方法提供输入和输出流。我们将 payload 值封装在一个 ByteArrayInputStream 对象中。然后，我们创建一个空的 ByteArrayOutputStream，gzip() 将在其中写入压缩数据。
最后，调用 gzip() 之后，我们可以使用 toByteArray() 方法获取压缩后的数据。
4. 测试
在测试我们的代码之前，让我们将 gzip() 方法添加到 GZip 类中。现在，我们准备好使用单元测试来测试我们的代码：
@Test
void whenCompressingUsingGZip_thenGetCompressedByteArray() throws IOException {
String payload = "This is a sample text to test method gzip. The gzip algorithm will compress this string. "
+ "The result will be smaller than this string.";
ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
GZip.gzip(new ByteArrayInputStream(payload.getBytes()), os);
byte[] compressed = os.toByteArray();
assertTrue(payload.getBytes().length > compressed.length);
assertEquals("1f", Integer.toHexString(compressed[0] & 0xFF));
assertEquals("8b", Integer.toHexString(compressed[1] & 0xFF));
}
在这个测试中，我们压缩一个字符串值。我们将字符串转换为 ByteArrayInputStream 并将其提供给 gzip() 方法。此外，输出数据会写入 ByteArrayOutputStream。
如果满足以下两个条件，那么测试就成功了：
- 压缩后的数据大小小于未压缩的
- 压缩后的字节数组以值
1f 8b开始。
关于第二个条件，GZIP 文件以固定的值 1f 8b 开头，以符合 GZIP 文件格式。
因此，如果我们运行单元测试，我们将验证这两个条件都为真。
5. 总结
在这篇文章中，我们学习了如何在 Java 中使用 GZIP 文件格式获取压缩后的字节数组。为此，我们创建了一个压缩实用方法。最后，我们测试了我们的代码。
如往常一样，我们示例的完整源代码可以在 GitHub 上找到。