纸人 发表于 2024-9-7 02:04:07

.NET 压缩/解压文件

本文为大家介绍下.NET解压/压缩zip文件。虽然解压缩不是啥核心技术,但压缩性能以及进度处理还是需要关注下,针对使用较多的zip开源组件验证,给大家提供个技术选型参考
之前在《.NET WebSocket高并发通信阻塞问题 - 唐宋元明清2188 - 博客园 (cnblogs.com)》讲过,团队遇到Zip文件解压进度频率过高问题,也在这里顺带讲下解决方法
目前了解到的常用技术方案有System.IO.Compression、SharpZipLib以及DotNetZip,下面我们分别介绍下使用以及性能
System.IO.Compression

如果你需要处理简单的ZIP压缩和解压任务,且不需要高级特性,建议使用System.IO.Compression。作为.NET标准库的一部分,不需要额外安装第三方库,而且会随着.NET平台的更新而更新
看下代码实现:
1   /// <summary>
2   /// 解压Zip文件
3   /// </summary>
4   /// <param name="filePath">zip文件路径</param>
5   /// <param name="outputFolder">解压目录</param>
6   /// <returns></returns>
7   public static void Decompress(string filePath, string outputFolder)
8   {
9         ZipFile.ExtractToDirectory(filePath, outputFolder);
10   }
11
12   /// <summary>
13   /// 压缩成Zip文件
14   /// </summary>
15   /// <param name="sourceFolder">文件目录</param>
16   /// <param name="zipFile">zip文件路径</param>
17   /// <param name="includeFolder">是否包含文件父目录(即sourceFolder本身)</param>
18   /// <returns></returns>
19   public static void Compress(string sourceFolder, string zipFile, bool includeFolder = true)
20   {
21         ZipFile.CreateFromDirectory(sourceFolder, zipFile, CompressionLevel.Fastest, includeFolder);
22   }优点很明显,API简洁易懂,适用于简单的文件压缩和解压操作。当然提供的功能比较基础,缺乏一些高级特性,比如分卷压缩和加密,也提供不了操作详细进度
我们来测试下解压缩性能,找个zip文件,“智微工厂生产需要的固件及安装包.zip”文件大小847M,里面是如下结构有文件以及文件夹:

解压耗时:8484ms。再将解压后的文件夹压缩,耗时:28672ms。性能整体上还是不错的,特别是解压很优秀
所以呢,比较简单的业务场景可以直接用这个方案。大家可以将这个方案放在公司通用基础技术组件里SharpZipLib

支持多种压缩格式(如ZIP、TAR、GZIP、BZIP2等),并提供了高级功能如加密、分卷压缩等。icsharpcode/SharpZipLib: #ziplib is a Zip, GZip, Tar and BZip2 library written entirely in C# for the .NET platform. (github.com)
API设计可用性高,满足更多复杂定制化需求。社区里好多小伙伴在使用,开发历史久远、组件稳定性较高
引用下Nuget包SharpZipLib后,解压zip文件
获取压缩包压缩后的文件的大小,这里Size是压缩前大小,还有一个属性CompressedSize压缩后大小:
1         public static long GetZipFileTotalSize(string zipPath)
2         {
3             long totalSize = 0;
4             using FileStream fileStream = File.OpenRead(zipPath);
5             using ZipInputStream zipStream = new ZipInputStream(fileStream);
6             while (zipStream.GetNextEntry() is { } zipEntry)
7             {
8               totalSize += zipEntry.Size;
9             }
10
11             return totalSize;
12         }解压Zip文件:
1       /// <summary>
2       /// 解压Zip文件
3       /// </summary>
4       /// <param name="zipFile">zip文件路径</param>
5       /// <param name="outputFolder">解压目录</param>
6       /// <param name="cancellationToken">取消操作</param>
7       /// <param name="progressChanged">解压进度回调</param>
8       /// <returns></returns>
9       public static async Task UnZipAsync(string zipFile, string outputFolder,
10         CancellationToken cancellationToken = default, Action<ZipProgress> progressChanged = null)
11       {
12         if (!File.Exists(zipFile))
13         {
14               throw new InvalidOperationException($"file not exist,{zipFile}");
15         }
16         var decompressLength = GetZipFileTotalSize(zipFile);
17         using FileStream fileStream = File.OpenRead(zipFile);
18         await Task.Run(() =>
19         {
20               using ZipInputStream zipStream = new ZipInputStream(fileStream);
21               long completedSize = 0;
22               while (zipStream.GetNextEntry() is { } zipEntry)
23               {
24                   if (cancellationToken != default && cancellationToken.IsCancellationRequested)
25                   {
26                     cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
27                   }
28
29                   if (zipEntry.IsDirectory)
30                   {
31                     string folder = Path.Combine(outputFolder, zipEntry.Name);
32                     EnsureFolder(folder);
33                   }
34                   else if (zipEntry.IsFile)
35                   {
36                     var operatingSize = completedSize;
37                     var zipEntryName = zipEntry.Name;
38                     string fullEntryPath = Path.Combine(outputFolder, zipEntryName);
39                     string dirPath = Path.GetDirectoryName(fullEntryPath);
40                     EnsureFolder(dirPath);
41                     //解压后的数据
42                     long singleFileSize = WriteUnzipDataToFile(zipStream, fullEntryPath, partialFileSize =>
43                     {
44                           if (progressChanged == null)
45                           {
46                               return;
47                           }
48                           long currentSize = operatingSize + partialFileSize;
49                           progressChanged.Invoke(new ZipProgress(currentSize, decompressLength, zipEntryName));
50                     });
51                     completedSize += singleFileSize;
52                   }
53               }
54         }, cancellationToken);
55       }解压进度能反馈详细的文件写入进度值。另外,这里有个文件夹判断处理,也是支持空文件夹的
Zip压缩,获取所有的文件夹/子文件夹、所有的文件,添加到ZipFile里保存:
1       /// <summary>
2       /// 压缩文件
3       /// </summary>
4       /// <param name="toZipDirectory">待压缩的文件夹</param>
5       /// <param name="destZipPath">Zip文件的保存路径</param>
6       /// <returns></returns>
7       public static bool Zip(string toZipDirectory, string destZipPath)
8       {
9         if (string.IsNullOrEmpty(destZipPath))
10         {
11               throw new ArgumentNullException(nameof(destZipPath));
12         }
13         if (!destZipPath.ToUpper().EndsWith(".ZIP"))
14         {
15               throw new ArgumentException("保存路径不是ZIP后缀", nameof(destZipPath));
16         }
17         if (!Directory.Exists(toZipDirectory))
18         {
19               throw new ArgumentException("待压缩的文件夹不存在", nameof(toZipDirectory));
20         }
21
22         var dirs = Directory.GetDirectories(toZipDirectory, "*", SearchOption.AllDirectories)
23               .Select(dir => PathUtils.GetRelativePath(toZipDirectory, dir));
24         var files = Directory.GetFiles(toZipDirectory, "*", SearchOption.AllDirectories).ToArray();
25         var destFiles = files.Select(file => PathUtils.GetRelativePath(toZipDirectory, file)).ToArray();
26         if (File.Exists(destZipPath))
27         {
28               File.Delete(destZipPath);
29         }
30         using (ZipFile zipFile = ZipFile.Create(destZipPath))
31         {
32               zipFile.BeginUpdate();
33               foreach (var dir in dirs)
34               {
35                   zipFile.AddDirectory(dir);
36               }
37               for (int i = 0; i < files.Length; i++)
38               {
39                   zipFile.Add(files, destFiles);
40               }
41               zipFile.CommitUpdate();
42         }
43         return true;
44       }值得一提的是,如有需要指定Zip压缩文件内的文件名以及文件路径,可以在文件时输入对应的压缩后路径定义,注意是指压缩包内的相对路径:
1       /// <summary>指定的文件压缩到对应的压缩文件中</summary>
2       /// <param name="files">待压缩的文件路径列表(绝对路径)</param>
3       /// <param name="destFiles">文件路径对应的压缩后路径列表,即压缩后压缩包内的文件路径</param>
4       /// <param name="destZipPath">Zip文件的保存路径</param>
5       public static bool Zip(List<string> files, List<string> destFiles, string destZipPath)
6       {
7         if (files.Count != destFiles.Count)
8         {
9               throw new ArgumentException($"{nameof(files)}与{nameof(destFiles)}文件列表数量不一致");
10         }
11         if (string.IsNullOrEmpty(destZipPath))
12               throw new ArgumentNullException(nameof(destZipPath));
13         using (ZipFile zipFile = ZipFile.Create(destZipPath))
14         {
15               zipFile.BeginUpdate();
16               for (int i = 0; i < files.Count; i++)
17               {
18                   zipFile.Add(files, destFiles);
19               }
20               zipFile.CommitUpdate();
21         }
22         return true;
23       }SharpZipLib虽然功能丰富,但大家看上面的demo代码,接口搞的有点复杂、学习曲线较高
同样我们按上面测试操作,解压缩同一zip文件,解压耗时20719ms,压缩耗时102109ms。。。
DotNetZip

再看看DotNetZip,这个相对SharpZipLib,API设计的更友好、容易上手。官网是haf/DotNetZip.Semverd(github.com),它停止维护了。。。作者推荐大家去使用System.IO.Compression!好吧先忽略这个,尽管已不再积极维护,但稳定性、性能真的好,下面给大家列下使用demo和性能测试
 Zip文件解压:
1   /// <summary>
2   /// 解压Zip文件
3   /// </summary>
4   /// <param name="zipFile">zip文件路径</param>
5   /// <param name="outputFolder">解压目录</param>
6   /// <param name="password">密码</param>
7   /// <param name="progressChanged">解压进度回调</param>
8   /// <returns></returns>
9   public static void UnZip(string zipFile, string outputFolder, string password, Action<ZipProgress> progressChanged)
10   {
11         if (!File.Exists(zipFile)) throw new InvalidOperationException($"file not exist,{zipFile}");
12         //获取文件解压后的大小
13         var totalZipSize = GetZipFileSize(zipFile);
14         long completedSize = 0L;
15         using (var zip = ZipFile.Read(zipFile))
16         {
17             zip.Password = password;
18             zip.ExtractProgress += (s, e) =>
19             {
20               if (e.EventType == ZipProgressEventType.Extracting_EntryBytesWritten)
21               {
22                     var fileName = e.CurrentEntry.FileName;
23                     if (e.BytesTransferred < e.TotalBytesToTransfer)
24                     {
25                         //单个文件解压中的进度
26                         var operatingSize = completedSize + e.BytesTransferred;
27                         progressChanged?.Invoke(new ZipProgress(operatingSize, totalZipSize, fileName));
28                     }
29                     else
30                     {
31                         //单个文件解压完全的进度
32                         completedSize += e.TotalBytesToTransfer;
33                         progressChanged?.Invoke(new ZipProgress(completedSize, totalZipSize, fileName));
34                     }
35               }
36             };
37             zip.ExtractAll(outputFolder);
38         }
39   }这里获取压缩后文件大小,与上面SharpZipLib的zipEntry.Size对应,取的是zipEntry.UncompressedSize
非常人性的提供了ExtractProgress事件进度,我们取的是Extracting_EntryBytesWritten类型,可以拿到细节进度。具体进度的处理看上方代码
因为反馈的是详细字节写入进度,所以间隔很短。。。1ms都能给你爆几次进度,尤其是大文件:

所以需要限制下回调Action触发,可以加个计时器限制单个文件的进度回调,如100ms内最多触发一次,下面是优化后的代码:
1   /// <summary>
2   /// 解压Zip文件
3   /// </summary>
4   /// <param name="zipFile">zip文件路径</param>
5   /// <param name="outputFolder">解压目录</param>
6   /// <param name="password">密码</param>
7   /// <param name="progressChanged">解压进度回调</param>
8   /// <returns></returns>
9   public static void UnZip(string zipFile, string outputFolder, string password,
10         Action<ZipProgress> progressChanged)
11   {
12         if (!File.Exists(zipFile)) throw new InvalidOperationException($"file not exist,{zipFile}");
13         //获取文件解压后的大小
14         var totalZipSize = GetZipFileSize(zipFile);
15         long completedSize = 0L;
16         using (var zip = ZipFile.Read(zipFile))
17         {
18             zip.Password = password;
19             var lastProgressTick = Environment.TickCount;
20             zip.ExtractProgress += (s, e) =>
21             {
22               if (e.EventType == ZipProgressEventType.Extracting_EntryBytesWritten)
23               {
24                     var fileName = e.CurrentEntry.FileName;
25                     if (e.BytesTransferred < e.TotalBytesToTransfer)
26                     {
27                         // 单个文件解压变化,限制间隔时间触发解压事件
28                         if (Environment.TickCount - lastProgressTick < ProgressEventTick)
29                         {
30                           return;
31                         }
32                         lastProgressTick = Environment.TickCount;
33                         //单个文件解压中的进度
34                         var operatingSize = completedSize + e.BytesTransferred;
35                         progressChanged?.Invoke(new ZipProgress(operatingSize, totalZipSize, fileName));
36                     }
37                     else
38                     {
39                         //重置计时器
40                         lastProgressTick = Environment.TickCount;
41                         //单个文件解压完全的进度
42                         completedSize += e.TotalBytesToTransfer;
43                         progressChanged?.Invoke(new ZipProgress(completedSize, totalZipSize, fileName));
44                     }
45               }
46             };
47             zip.ExtractAll(outputFolder);
48         }
49   }
解压进度就正常了很多,限制间隔只会优化单个文件解压过程中的进度,单个文件解压完成时最后还是有进度回调的。
再看看Zip压缩:
1   public static void Zip(string sourceFolder, string destZipFile, string password,
2         Action<ZipProgress> zipProgressAction)
3   {
4         if (string.IsNullOrEmpty(destZipFile)) throw new ArgumentNullException(nameof(destZipFile));
5         if (!destZipFile.ToUpper().EndsWith(".ZIP")) throw new ArgumentException("保存路径不是Zip文件", destZipFile);
6         if (File.Exists(destZipFile)) File.Delete(destZipFile);
7
8         using (var zipFile = new ZipFile())
9         {
10             // 设置压缩进度事件处理程序
11             zipFile.SaveProgress += (sender, e) =>
12             {
13               if (e.EventType == ZipProgressEventType.Saving_AfterWriteEntry)
14                     zipProgressAction?.Invoke(new ZipProgress(e.EntriesSaved, e.EntriesTotal, e.CurrentEntry.FileName));
15             };
16             zipFile.AddDirectory(sourceFolder);
17             zipFile.Password = password;
18             zipFile.Save(destZipFile);
19         }
20   }如果不考虑加密、压缩进度,DotNetZip压缩zip文件只需要几行代码,所以是相当的易学易用、入手快
还是同一个847M的zip文件,测试下解压缩性能,解压11907ms,压缩耗时16282ms,用数据说话性能强不强
用表格把这三个方案的对比列下:

所以如果你需要处理简单的ZIP压缩和解压任务,且不需要高级特性,建议使用System.IO.Compression
需要考虑解压缩性能比如公司的大文件OTA功能,需要减少业务的处理时间,推荐使用DotNetZip。DotNetZip也能提供高级特性,进度显示等。至于停止维护的状况可以忽然,有BUG大家可以在公司内或者github维护下这个组件代码
 
出处:http://www.cnblogs.com/kybs0/本文版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意必须在文章页面给出原文连接,否则保留追究法律责任的权利。
来源:https://www.cnblogs.com/kybs0/p/18398891
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