.NET使用原生方法实现文件压缩和解压

前言

在.NET中实现文件或文件目录压缩和解压可以通过多种方式来完成，包括使用原生方法（System.IO.Compression命名空间中的类）和第三方库（如：SharpZipLib、SharpCompress、K4os.Compression.LZ4等）。本文我们主要讲的是如何使用.NET原生方法System.IO.Compression命名空间中的类来对文件和文件夹进行压缩或解压缩（压缩格式.zip文件格式）。

System.IO.Compression命名空间

包含为流提供基本压缩和解压缩服务的类。

包含的类

• ZipFile：提供创建、解压缩和打开 zip 存档的静态方法。
• ZipArchive：表示 Zip 存档格式中的一个压缩文件包。
• ZipArchiveEntry：表示 zip 档案中的压缩文件。
• DeflateStream：提供使用 Deflate 算法压缩和解压缩流的方法和属性。
• GZipStream：使用 GZip 数据格式规范提供用于压缩和解压缩流的方法和属性。
• BrotliStream：使用 Brotli 数据格式规范提供用于压缩和解压缩流的方法和属性。
• ZipFileExtensions：为 ZipArchive 和 ZipArchiveEntry 类提供扩展方法。
• ZLibStream：提供用于使用 zlib 数据格式规范压缩和解压缩流的方法和属性。

文件压缩的作用和场景

• 节省存储空间：通过压缩文件，可以显著减小文件占用的磁盘空间。
• 减少网络传输时间：在网络传输文件时，压缩文件可以减少传输时间，特别是在带宽受限或者对传输速度有要求的情况下，压缩文件可以提高传输效率。
• 打包和分发文件：将多个文件或文件夹打包成一个压缩文件，便于整体传输、备份或者分发。这在软件发布、数据备份和文件传输中经常会用到。
• 加密和保护文件：一些压缩工具支持对文件进行加密，可以保护文件内容不被未经授权的人看到或修改。

CompressionLevel（压缩级别）

用来指示压缩操作是强调速度还是强调压缩大小的值。

枚举类型	枚举值	作用说明
Optimal	0	压缩操作应以最佳方式平衡压缩速度和输出大小。
Fastest	1	即使结果文件未可选择性地压缩，压缩操作也应尽快完成。
NoCompression	2	该文件不应执行压缩。
SmallestSize	3	压缩操作应创建尽可能小的输出，即使该操作需要更长的时间才能完成。

ZipArchiveMode（Zip归档模式）

用来与 zip 存档条目进行交互的值。

枚举类型	枚举值	作用说明
Read	0	只允许读取存档项。
Create	1	只允许创建新的存档项。
Update	2	允许对存档项执行读取和写入操作。

创建.NET8控制台应用

创建名为：FileCompDecompExercise的控制台应用。

指定文件压缩为.zip文件

        static void Main(string[] args)
        {
            var sourceFilePath = @".\MySourceFile.xls"; //指定要压缩的文件路径(先创建对应.xls文件)
            var zipSourceFilePath = @".\OutputFolder\ZipSourceFilePath.zip"; //压缩后文件存放路径

            //指定文件压缩为zip文件
            CompressZipFile(sourceFilePath, zipSourceFilePath);
            Console.WriteLine("操作完成");
        }
        
        /// <summary>
        /// 指定文件压缩为zip文件
        /// </summary>
        /// <param name="sourceFilePath">指定要压缩的文件路径</param>
        /// <param name="zipFilePath">指定压缩后的zip文件路径</param>
        public static void CompressZipFile(string sourceFilePath, string zipFilePath)
        {
            //确保指定的路径中的目录存在
            DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(zipFilePath);
            if (directoryInfo.Parent != null)
            {
                directoryInfo = directoryInfo.Parent;
            }

            if (!directoryInfo.Exists)
            {
                directoryInfo.Create();
            }

            // 创建一个新的 Zip 存档并向其中添加指定的文件
            using (ZipArchive archive = ZipFile.Open(zipFilePath, ZipArchiveMode.Update))
            {
                archive.CreateEntryFromFile(sourceFilePath, Path.GetFileName(sourceFilePath));
            }
            Console.WriteLine("文件压缩完成");
        }

指定文件夹压缩为.zip文件

        static void Main(string[] args)
        {
            var sourceDirectory = @".\ZipFileDirectory";//指定压缩的文件目录（先在对应位置创建好）
            var zipFilePath = @".\OutputFolder\Archive.zip"; //压缩后文件存放路径
            CompressZipFileDirectory(sourceDirectory, zipFilePath);
            Console.WriteLine("操作完成");
        }
        
        /// <summary>
        /// 指定文件目录压缩为zip文件
        /// </summary>
        /// <param name="sourceDirectory">指定压缩的文件目录</param>
        /// <param name="zipFilePath">压缩后文件存放路径</param>
        public static void CompressZipFileDirectory(string sourceDirectory, string zipFilePath)
        {
            //确保指定的路径中的目录存在
            DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(zipFilePath);
            if (directoryInfo.Parent != null)
            {
                directoryInfo = directoryInfo.Parent;
            }

            if (!directoryInfo.Exists)
            {
                directoryInfo.Create();
            }

            //创建一个新的 .zip 文件并将文件夹内容压缩进去
            ZipFile.CreateFromDirectory(sourceDirectory, zipFilePath, CompressionLevel.Optimal, false);
            Console.WriteLine("文件目录压缩完成");
        }

解压.zip文件到目标文件夹

        static void Main(string[] args)
        {
            var zipFilePath = @".\OutputFolder\Archive.zip"; //压缩后文件存放路径
            string extractPath = @".\OutputFolder"; // 解压目标文件夹路径
            //解压.zip文件到目标文件夹
            ExtractZipFile(zipFilePath, extractPath);
            Console.WriteLine("操作完成");
        }

        /// <summary>
        /// 解压.zip文件到目标文件夹
        /// </summary>
        /// <param name="zipFilePath">要解压的.zip文件路径</param>
        /// <param name="extractPath">解压目标文件夹路径</param>
        public static void ExtractZipFile(string zipFilePath, string extractPath)
        {
            if (!Directory.Exists(extractPath))
            {
                Directory.CreateDirectory(extractPath);
            }

            // 提取 .zip 文件到指定文件夹
            ZipFile.ExtractToDirectory(zipFilePath, extractPath);
            Console.WriteLine("文件解压完成");
        }

本文示例源码

https://github.com/YSGStudyHards/DotNetExercises/tree/master/FileCompDecompExercise

参考文章

• https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.io.compression.zipfile?view=net-8.0

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