iOS 使用 zlib 庫實(shí)現(xiàn)請求數(shù)據(jù)壓縮
1.Content-Encoding
Accept-Encoding 和 Content-Encoding 是 HTTP 中的一對頭部字段，用來標(biāo)識「請求發(fā)送方可接受的響應(yīng)數(shù)據(jù)編碼格式」、「請求/響應(yīng)方發(fā)送的 HTTP Body 編碼格式」。接收方拿到請求/響應(yīng)后，根據(jù) Content-Encoding 對應(yīng)的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行解壓數(shù)據(jù)。壓縮的目的是為了優(yōu)化傳輸內(nèi)容的大小，減少服務(wù)端流量壓力。
Content-Encoding 的取值有 gzip、defalte、compress、identity、br 等，具體用到哪個需要跟服務(wù)端協(xié)商好。Xcode 提供的 zlib 可以實(shí)現(xiàn)這里的 gzip、defalte 這兩種編碼格式。
gzip
一種由文件壓縮程序「Gzip，GUN zip」產(chǎn)生的編碼格式，描述于 RFC 1952。這種編碼格式是一種具有 32 位 CRC 的 Lempel-Ziv 編碼（LZ77）；
deflate
由定義于 RFC 1950 的「ZLIB」編碼格式與 RFC 1951 中描述的「DEFLATE」壓縮機(jī)制組合而成的產(chǎn)物；
由于 HTTP 1.1 的命名失誤，deflate 當(dāng)初應(yīng)該命名為 zlib，因?yàn)槠浔旧砭褪鞘褂?zlib 格式編碼，用 deflate 造成了與 DEFLATE 算法的混淆，事實(shí)上 Content-Encoding 為 gzip 和 deflate 時都可能使用 DEFLATE 算法。
2. zlib庫的使用
下面介紹一下使用 zlib 庫對 NSData 進(jìn)行壓縮操作的基本過程以及注意事項(xiàng)：
2.1 引入頭文件
#import "zlib.h"
2.2 初始化
在開始使用 zlib.h 提供的方法壓縮數(shù)據(jù)之前，必需做一些初始化工作。一般情況下初始化需要調(diào)用 deflateInit() 或者 deflateInit2() 函數(shù)，用 deflateInit() 初始化后壓縮產(chǎn)生 zlib 編碼格式，對應(yīng) Content-Encoding 中的 deflate，而 deflateInit2() 通過不同參數(shù)配置可以產(chǎn)生對應(yīng) Content-Encoding 中的 gzip 和 deflate 的不同壓縮格式。
deflateInit2() 函數(shù)有很多個參數(shù)，第一個是個 C 結(jié)構(gòu)體 z_stream，定義在 zlib.h 中。
z_stream 這個結(jié)構(gòu)體的成員用于控制壓縮算法的工作方式，同時也維護(hù)了兩組輸入輸出指針 next_in/out，還有關(guān)于已處理的字節(jié)數(shù)和剩余未處理的字節(jié)數(shù)等信息。
2.2.1 初始化 z_stream
z_stream 的初始化過程如下，其中 zalloc、zfree、opaque 設(shè)置為 NULL 這樣之后的 deflateInit2() 方法會把這些指針更新為默認(rèn)的內(nèi)存管理函數(shù)。
z_stream zStream;
bzero(&zStream, sizeof(zStream));
zStream.zalloc = Z_NULL;
zStream.zfree = Z_NULL;
zStream.opaque = Z_NULL;
// 剩余的需要壓縮字指針
zStream.next_in = (Bytef *) data.bytes;
// 剩余的需要壓縮字節(jié)數(shù)
zStream.avail_in = (uInt) data.length;
// 目前已經(jīng)輸出的字節(jié)數(shù)
zStream.total_out = 0;
2.2.2 調(diào)用 deflateInit2()
先看一下 deflateInit2() 的定義
z_streamp strm: z_stream 指針；
int level: 壓縮等級，必需為 Z_DEFAULT_COMPRESSION 或者 0 ~ 9 的整數(shù)，1為最快，9為最大限度壓縮，0為不壓縮，數(shù)字越大越耗時；
int method: 壓縮算法，只支持 Z_DEFLATED；
int windowBits: 歷史緩沖區(qū)最大尺寸，值為 2^windowBits, windowBits 的值為 8~15 時，deflate() 方法生成 zlib 格式的數(shù)據(jù)，當(dāng) windowBits 為 31 時 deflate() 方法生成 gzip 格式。當(dāng)取值為 -15 ~ -8 時，deflate() 生成純 deflate 算法壓縮數(shù)據(jù)（不包含 zlib 和 gzip 格式頭和尾）
int strategy: 用于調(diào)整壓縮算法，一般使用 Z_DEFAULT_STRATEGY
ZEXTERN int ZEXPORT deflateInit2 OF((z_streamp strm,
int level,
int method,
int windowBits,
int memLevel,
int strategy));
以生成 gzip 格式輸出為例：
OSStatus status = deflateInit2(&zStream, Z_DEFAULT_COMPRESSION, Z_DEFLATED, 31, MAX_MEM_LEVEL, Z_DEFAULT_STRATEGY);
if (status != Z_OK) {
return nil;
}
2.3 生成壓縮數(shù)據(jù)
完成初始化之后，循環(huán)調(diào)用 deflate () 方法不斷壓縮數(shù)據(jù)并填充到 NSMutableData 中，直到 deflate () 返回結(jié)果不為 Z_BUF_ERROR 或者 Z_OK 為止。
static NSInteger kZlibCompressChunkSize = 2048;
NSMutableData *compressedData = [NSMutableData dataWithLength:kZlibCompressChunkSize];
do {
if ((status == Z_BUF_ERROR) || (zStream.total_out == compressedData.length)) {
[compressedData increaseLengthBy:kZlibCompressChunkSize];
}
zStream.next_out = (Bytef *)compressedData.bytes + zStream.total_out;
zStream.avail_out = (uInt)(compressedData.length - zStream.total_out);
status = deflate(&zStream, Z_FINISH);
} while ((status == Z_BUF_ERROR) || (status == Z_OK));
status = deflateEnd(&zStream);
if ((status != Z_OK) && (status != Z_STREAM_END)) {
return nil;
}
compressedData.length = zStream.total_out;
3. 完成后的壓縮方法
- (NSData *)zlibCompressedData:(NSData *)data
{
if (data.length == 0) return data;
z_stream zStream;
bzero(&zStream, sizeof(zStream));
zStream.zalloc = Z_NULL;
zStream.zfree = Z_NULL;
zStream.opaque = Z_NULL;
zStream.next_in = (Bytef *) data.bytes;
zStream.avail_in = (uInt) data.length;
zStream.total_out = 0;
OSStatus status = deflateInit2(&zStream,
Z_DEFAULT_COMPRESSION,
Z_DEFLATED, MAX_WBITS,
MAX_MEM_LEVEL,
Z_DEFAULT_STRATEGY);
if (status != Z_OK) {
return nil;
}
static NSInteger kZlibCompressChunkSize = 2048;
NSMutableData *compressedData = [NSMutableData dataWithLength:kZlibCompressChunkSize];
do {
if ((status == Z_BUF_ERROR) || (zStream.total_out == compressedData.length)) {
[compressedData increaseLengthBy:kZlibCompressChunkSize];
}
zStream.next_out = (Bytef *)compressedData.bytes + zStream.total_out;
zStream.avail_out = (uInt)(compressedData.length - zStream.total_out);
status = deflate(&zStream, Z_FINISH);
} while ((status == Z_BUF_ERROR) || (status == Z_OK));
status = deflateEnd(&zStream);
if ((status != Z_OK) && (status != Z_STREAM_END)) {
return nil;
}
compressedData.length = zStream.total_out;
return compressedData;
}
