LZMA(Lempel-Ziv-Markov chain-Algorithm)，是一个Deflate和LZ77算法改良和优化后的压缩算法，它类似于LZ77的字典编码机制，在一般的情况下压缩率比bzip2高，用于压缩的可变字典最大可达4GB。

LZMA的算法原理相对比较复杂，感兴趣的同学可以自行百度查看。

本文针对磁盘上和内存中两种方式进行压缩和解压演示，演示只针对一层目录结构进行，多层目录只需递归操作进行即可。

· Maven依赖

com.github.jpongegroupId>

lzma-javaartifactId>

1.3version>

dependency>

· 磁盘压缩和解压

无特殊情况下，操作都是在磁盘上进行，将所有文件存放在某一目录中，然后对目录进行压缩，工具类代码如下：

package com.arhorchin.securitit.compress.lzma;

import java.io.File;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import lzma.sdk.lzma.Decoder;

import lzma.sdk.lzma.Encoder;

public class LzmaDiskUtil {

/**

* LZMA算法 压缩.

* @param srcFilePath 待压缩文件路径.

* @param tarFilePath 已压缩文件路径.

* @throws Exception .

*/

public static void lzmaCompress(String srcFilePath, String tarFilePath) throws Exception {

Encoder encoder = null;

FileInputStream srcFis = null;

FileOutputStream tarFos = null;

try {

encoder = new Encoder();

srcFis = new FileInputStream(new File(srcFilePath));

tarFos = new FileOutputStream(new File(tarFilePath));

encoder.setEndMarkerMode(false);

encoder.writeCoderProperties(tarFos);

long fileSize = srcFis.available();

for (int i = 0; i < 8; i++) {

tarFos.write((int) (fileSize >>> (8 * i)) & 0xFF);

}

encoder.code(srcFis, tarFos, -1, -1, null);

} finally {

if (null != srcFis) {

srcFis.close();

}

if (null != tarFos) {

tarFos.close();

}

}

}

/**

* LZMA算法 解压.

* @param srcFilePath 待解压文件路径.

* @param tarFilePath 已解压文件路径.

* @throws Exception .

*/

public static void lzmaDecompress(String srcFilePath, String tarFilePath) throws Exception {

Decoder decoder = null;

FileInputStream srcFis = null;

FileOutputStream tarFos = null;

try {

decoder = new Decoder();

srcFis = new FileInputStream(new File(srcFilePath));

tarFos = new FileOutputStream(new File(tarFilePath));

int propertiesSize = 5;

byte[] properties = new byte[propertiesSize];

if (srcFis.read(properties, 0, propertiesSize) != propertiesSize) {

throw new IOException("input .lzma file is too short");

}

if (!decoder.setDecoderProperties(properties)) {

throw new IOException("Incorrect stream properties");

}

long outSize = 0;

for (int i = 0; i < 8; i++) {

int v = srcFis.read();

if (v < 0) {

throw new IOException("Can't read stream size");

}

outSize |= ((long) v) << (8 * i);

}

if (!decoder.code(srcFis, tarFos, outSize)) {

throw new IOException("Error in data stream");

}

} finally {

if (null != srcFis) {

srcFis.close();

}

if (null != tarFos) {

tarFos.close();

}

}

}

}

测试代码如下：

package com.arhorchin.securitit.com.compress;

import com.arhorchin.securitit.compress.lzma.LzmaDiskUtil;

public class LzmaDiskUtilTester {

public static void main(String[] args) throws Exception {

String srcFilePath = "C:/Users/Administrator/Downloads/个人文件/test.xml";

String tarFilePath = "C:/Users/Administrator/Downloads/个人文件/test-lzma.xml";

LzmaDiskUtil.lzmaCompress(srcFilePath, tarFilePath);

String vTarFilePath = "C:/Users/Administrator/Downloads/个人文件/test-unlzma.xml";

LzmaDiskUtil.lzmaDecompress(tarFilePath, vTarFilePath);

}

}

· 内存压缩和解压

在实际应用中，对应不同需求，可能需要生成若干文件，然后将其压缩。在某些应用中，文件较小、文件数量较少且较为固定，频繁与磁盘操作，会带来不必要的效率影响。此时，可以在内存中将文件进行压缩得到.7z文件，工具类代码如下：

package com.arhorchin.securitit.compress.lzma;

import java.io.ByteArrayInputStream;

import java.io.ByteArrayOutputStream;

import java.io.IOException;

import lzma.sdk.lzma.Decoder;

import lzma.sdk.lzma.Encoder;

public class LzmaMemoryUtil {

/**

* LZMA算法 压缩.

* @param fileBytes 待压缩文件.

* @return 已压缩文件.

* @throws Exception .

*/

public static byte[] lzmaCompress(byte[] fileBytes) throws Exception {

Encoder encoder = null;

ByteArrayInputStream bais = null;

ByteArrayOutputStream baos = null;

try {

encoder = new Encoder();

baos = new ByteArrayOutputStream();

bais = new ByteArrayInputStream(fileBytes);

encoder.setEndMarkerMode(false);

encoder.writeCoderProperties(baos);

long fileSize = bais.available();

for (int i = 0; i < 8; i++) {

baos.write((int) (fileSize >>> (8 * i)) & 0xFF);

}

encoder.code(bais, baos, -1, -1, null);

return baos.toByteArray();

} finally {

if (null != bais) {

bais.close();

}

if (null != baos) {

baos.close();

}

}

}

/**

* LZMA算法 解压.

* @param fileBytes 待解压文件.

* @return 已解压文件.

* @throws Exception .

*/

public static byte[] lzmaDecompress(byte[] fileBytes) throws Exception {

Decoder decoder = null;

ByteArrayInputStream bais = null;

ByteArrayOutputStream baos = null;

decoder = new Decoder();

baos = new ByteArrayOutputStream();

bais = new ByteArrayInputStream(fileBytes);

try {

int propertiesSize = 5;

byte[] properties = new byte[propertiesSize];

if (bais.read(properties, 0, propertiesSize) != propertiesSize) {

throw new IOException("input .lzma file is too short");

}

if (!decoder.setDecoderProperties(properties)) {

throw new IOException("Incorrect stream properties");

}

long outSize = 0;

for (int i = 0; i < 8; i++) {

int v = bais.read();

if (v < 0) {

throw new IOException("Can't read stream size");

}

outSize |= ((long) v) << (8 * i);

}

if (!decoder.code(bais, baos, outSize)) {

throw new IOException("Error in data stream");

}

return baos.toByteArray();

} finally {

if (null != bais) {

bais.close();

}

if (null != baos) {

baos.close();

}

}

}

}

测试代码如下：

package com.arhorchin.securitit.com.compress;

import java.io.File;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import com.arhorchin.securitit.compress.lzma.LzmaMemoryUtil;

public class LzmaMemoryUtilTester {

public static void main(String[] args) throws Exception {

String txt = FileUtils.readFileToString(new File("C:/Users/Administrator/Downloads/个人文件/test-002.xml"));

byte[] bts = txt.getBytes("UTF-8");

System.out.println("====压缩前数据长度：====" + bts.length);

bts = LzmaMemoryUtil.lzmaCompress(bts);

System.out.println("====压缩后数据长度：====" + bts.length);

// System.out.println("====压缩后数据经Base64编码后：====" + Base64.encodeBase64String(bts));

System.out.println("====解压前数据长度：====" + bts.length);

bts = LzmaMemoryUtil.lzmaDecompress(bts);

System.out.println("====解压后数据长度：====" + bts.length);

txt = new String(bts, "UTF-8");

}

}

· 总结

由于LZMA是7z使用的一种压缩算法，与本博之前介绍7z的博文总结类似，使用LZMA压缩格式可以取得更高的压缩比，当然，任何事情发生都是有前提的，在对不同类型或不同内容文件进行压缩时，压缩比会存在变动，并不会一直稳定在某个水准。总的来说，抛开条件谈性能、谈效率，都是耍流氓。在传输或存储时，对文件大小有要求的场景下，可以使用此种压缩格式。但同时也要注意7z高压缩比所带来的负面影响，以便在系统或功能设计时，可以提前预知风险且提早进行风险防控。