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# C#如何实现多文件打包压缩
## 引言
在现代软件开发中，文件压缩和打包是常见需求。无论是日志归档、资源打包还是数据传输，将多个文件高效地压缩成一个文件包都能显著提升存储效率和传输速度。C#作为.NET平台的主力语言，提供了多种实现多文件打包压缩的方案。本文将深入探讨使用C#实现多文件打包压缩的多种方法，涵盖从基础到高级的各种技术。
## 一、文件压缩基础概念
### 1.1 压缩算法概述
文件压缩的核心在于压缩算法，常见的算法包括：
- **DEFLATE**：ZIP格式的基础算法
- **LZMA**：7z格式采用的算法，压缩率高
- **BZip2**：适合文本数据的压缩
- **GZip**：基于DEFLATE的HTTP常用压缩方式
### 1.2 常见压缩格式比较
| 格式 | 扩展名 | 特点 | C#支持情况 |
|------|--------|------|------------|
| ZIP | .zip | 通用性强，兼容性好 | System.IO.Compression |
| GZip | .gz | 单文件压缩，常用于HTTP | System.IO.Compression |
| 7z | .7z | 高压缩率 | 需第三方库 |
| Tar | .tar | 不压缩只打包 | 需第三方库 |
## 二、使用System.IO.Compression实现ZIP压缩
.NET Framework 4.5+和.NET Core提供了原生的ZIP压缩支持。
### 2.1 基本压缩示例
```csharp
using System.IO;
using System.IO.Compression;
public class ZipHelper
{
public static void CreateZip(string zipPath, params string[] files)
{
using (var zip = ZipFile.Open(zipPath, ZipArchiveMode.Create))
{
foreach (var file in files)
{
zip.CreateEntryFromFile(file, Path.GetFileName(file));
}
}
}
}
public static void ZipDirectory(string sourceDir, string zipPath)
{
var files = Directory.GetFiles(sourceDir, "*", SearchOption.AllDirectories);
using (var zip = ZipFile.Open(zipPath, ZipArchiveMode.Create))
{
foreach (var file in files)
{
var relativePath = file.Substring(sourceDir.Length + 1);
zip.CreateEntryFromFile(file, relativePath);
}
}
}
.NET 5+支持压缩级别设置：
var entry = zip.CreateEntry("file.txt");
using (var stream = entry.Open())
using (var writer = new StreamWriter(stream))
{
writer.Write("content");
entry.ExternalAttributes = (int)CompressionLevel.Optimal << 12;
}
原生库不支持分卷压缩，可通过自定义逻辑实现：
public static void SplitZip(string sourceDir, string outputBase, long chunkSize)
{
var tempFile = Path.GetTempFileName();
try
{
ZipFile.CreateFromDirectory(sourceDir, tempFile);
using (var fs = new FileStream(tempFile, FileMode.Open))
{
int index = 1;
byte[] buffer = new byte[chunkSize];
int bytesRead;
while ((bytesRead = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0)
{
string outputFile = $"{outputBase}.part{index++}.zip";
File.WriteAllBytes(outputFile, buffer.Take(bytesRead).ToArray());
}
}
}
finally
{
File.Delete(tempFile);
}
}
原生库不支持加密，需使用第三方库如DotNetZip：
using Ionic.Zip;
public static void CreateEncryptedZip(string zipPath, string password, params string[] files)
{
using (var zip = new ZipFile())
{
zip.Password = password;
foreach (var file in files)
{
zip.AddFile(file, "");
}
zip.Save(zipPath);
}
}
public static void ZipWithProgress(string sourceDir, string zipPath, Action<int> progressCallback)
{
var files = Directory.GetFiles(sourceDir);
int totalFiles = files.Length;
int processed = 0;
using (var zip = ZipFile.Open(zipPath, ZipArchiveMode.Create))
{
foreach (var file in files)
{
zip.CreateEntryFromFile(file, Path.GetFileName(file));
processed++;
int percent = (int)((double)processed / totalFiles * 100);
progressCallback?.Invoke(percent);
}
}
}
DotNetZip提供了比原生库更丰富的功能。
using Ionic.Zip;
public static void CreateZipWithDotNetZip(string zipPath, params string[] files)
{
using (var zip = new ZipFile())
{
foreach (var file in files)
{
zip.AddFile(file, "");
}
zip.Save(zipPath);
}
}
跨平台的压缩解压库，支持多种格式：
using SharpCompress.Writers;
public static void Create7zArchive(string archivePath, params string[] files)
{
using (var archive = WriterFactory.Open(archivePath, ArchiveType.SevenZip, CompressionType.LZMA))
{
foreach (var file in files)
{
archive.Write(Path.GetFileName(file), file);
}
}
}
| 库名称 | 格式支持 | 加密支持 | 性能 | 内存使用 |
|---|---|---|---|---|
| System.IO.Compression | ZIP | 无 | 高 | 低 |
| DotNetZip | ZIP | AES256 | 中 | 中 |
| SharpCompress | 多种格式 | 有 | 中高 | 中 |
处理GB级大文件时的优化策略：
public static void CompressLargeFile(string inputPath, string outputPath)
{
const int bufferSize = 64 * 1024; // 64KB缓冲区
using (var input = File.OpenRead(inputPath))
using (var output = File.Create(outputPath))
using (var gzip = new GZipStream(output, CompressionLevel.Optimal))
{
var buffer = new byte[bufferSize];
int bytesRead;
while ((bytesRead = input.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0)
{
gzip.Write(buffer, 0, bytesRead);
}
}
}
不经过磁盘的纯内存压缩：
public static byte[] CompressInMemory(string[] files)
{
using (var ms = new MemoryStream())
{
using (var zip = new ZipArchive(ms, ZipArchiveMode.Create, true))
{
foreach (var file in files)
{
var entry = zip.CreateEntry(Path.GetFileName(file));
using (var entryStream = entry.Open())
using (var fileStream = File.OpenRead(file))
{
fileStream.CopyTo(entryStream);
}
}
}
return ms.ToArray();
}
}
public static async Task CreateZipAsync(string zipPath, IEnumerable<string> files)
{
using (var zip = ZipFile.Open(zipPath, ZipArchiveMode.Create))
{
foreach (var file in files)
{
var entry = zip.CreateEntry(Path.GetFileName(file));
using (var entryStream = entry.Open())
using (var fileStream = new FileStream(file, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, 4096, true))
{
await fileStream.CopyToAsync(entryStream);
}
}
}
}
public class LogArchiver
{
private readonly string _logDir;
private readonly string _archiveDir;
private readonly TimeSpan _archiveInterval;
public LogArchiver(string logDir, string archiveDir, TimeSpan interval)
{
_logDir = logDir;
_archiveDir = archiveDir;
_archiveInterval = interval;
}
public async Task StartAsync(CancellationToken token)
{
while (!token.IsCancellationRequested)
{
await Task.Delay(_archiveInterval, token);
var dateStr = DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd_HHmmss");
var zipPath = Path.Combine(_archiveDir, $"logs_{dateStr}.zip");
var logFiles = Directory.GetFiles(_logDir, "*.log");
if (logFiles.Length > 0)
{
await CreateZipAsync(zipPath, logFiles);
// 压缩成功后删除原日志文件
foreach (var file in logFiles)
{
File.Delete(file);
}
}
}
}
}
public class WebResourceBundler
{
public void BundleResources(string wwwrootDir, string outputPath)
{
var cssFiles = Directory.GetFiles(Path.Combine(wwwrootDir, "css"), "*.css");
var jsFiles = Directory.GetFiles(Path.Combine(wwwrootDir, "js"), "*.js");
using (var zip = new ZipFile())
{
zip.AddDirectoryByName("css");
foreach (var file in cssFiles)
{
zip.AddFile(file, "css");
}
zip.AddDirectoryByName("js");
foreach (var file in jsFiles)
{
zip.AddFile(file, "js");
}
// 添加版本信息
zip.AddEntry("version.txt", $"Build: {DateTime.Now:u}");
zip.Save(outputPath);
}
}
}
压缩级别选择：
CompressionLevel.NoCompression：最快，适合已压缩内容CompressionLevel.Fastest：速度优先CompressionLevel.Optimal：平衡模式（默认）CompressionLevel.SmallestSize：体积优先缓冲区大小优化：
// 调整缓冲区大小可影响性能
FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open,
FileAccess.Read, FileShare.Read, 65536); // 64KB缓冲区
public static void ParallelZip(string sourceDir, string zipPath)
{
var files = Directory.GetFiles(sourceDir);
using (var zip = ZipFile.Open(zipPath, ZipArchiveMode.Create))
{
Parallel.ForEach(files, file =>
{
lock (zip) // 需要同步访问ZipArchive
{
zip.CreateEntryFromFile(file, Path.GetFileName(file));
}
});
}
}
public static bool TryCreateZip(string zipPath, IEnumerable<string> files)
{
ZipArchive zip = null;
try
{
zip = ZipFile.Open(zipPath, ZipArchiveMode.Create);
foreach (var file in files)
{
if (!File.Exists(file))
throw new FileNotFoundException($"File not found: {file}");
zip.CreateEntryFromFile(file, Path.GetFileName(file));
}
return true;
}
catch (Exception ex)
{
// 记录错误日志
File.Delete(zipPath); // 删除不完整的压缩文件
return false;
}
finally
{
zip?.Dispose();
}
}
.NET 7+在压缩方面的改进： - 更好的异步支持 - 原生支持更多压缩格式 - 硬件加速压缩（如Intel QAT）
现代云环境下的替代方案： - 客户端压缩：减少传输数据量 - 服务端压缩：如Azure Blob Storage的自动压缩 - 流式压缩：边生成边压缩，不等待完整数据
浏览器中运行的C#压缩方案：
// 使用Blazor WASM进行客户端压缩
public async Task CompressInBrowser(IFileListEntry[] files)
{
using var memoryStream = new MemoryStream();
using (var archive = new ZipArchive(memoryStream, ZipArchiveMode.Create, true))
{
foreach (var file in files)
{
var entry = archive.CreateEntry(file.Name);
await using var entryStream = entry.Open();
await file.Data.CopyToAsync(entryStream);
}
}
// 返回压缩后的Blob
var compressedData = memoryStream.ToArray();
await JSRuntime.InvokeVoidAsync("downloadFile",
"archive.zip", compressedData);
}
本文全面探讨了C#中实现多文件打包压缩的各种技术方案。从基础的System.IO.Compression使用，到高级的第三方库集成，再到特殊场景的处理和性能优化，我们覆盖了实际开发中可能遇到的大部分需求场景。
关键要点总结： 1. 简单场景优先使用原生System.IO.Compression 2. 需要加密或高级功能时选择DotNetZip等第三方库 3. 大文件处理注意内存和性能优化 4. 异步和并行化可显著提升用户体验 5. 生产环境需要完善的错误处理和资源清理
随着.NET平台的持续发展，文件压缩功能将变得更加强大和易用。开发者应根据具体项目需求，选择最适合的技术方案，平衡性能、功能复杂度和维护成本。
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