SpringBoot进阶教程(八十七)数据压缩

最近在使用Redis的时候，经常遇到一些不常用的大key，对存储有一些负担。就想着把大key压缩一下。压缩可以分很多种，比如拆分JSON字符串​， ​​压缩JSON字符串​，优化JSON体积​，流式处理大型JSON​和分段存储。

v拆分JSON字符串​

1.1按结构拆分​

数组拆分​​：若JSON包含大型数组，可将其拆分为多个小数组。

// 示例：将大数组拆分为多个子数组
JSONArray bigArray = new JSONArray(jsonString);
int chunkSize = 100;
for (int i = 0; i < bigArray.length(); i += chunkSize) {JSONArray chunk = new JSONArray();for (int j = i; j < Math.min(i + chunkSize, bigArray.length()); j++) {chunk.put(bigArray.get(j));}String chunkJson = chunk.toString();// 处理或保存chunkJson
}

​​对象拆分​​：若JSON是嵌套对象，可按层级拆分为子对象。

1.2按大小拆分（流式处理）​​

使用流式API（如Jackson的JsonParser）逐块读取JSON内容，避免一次性加载到内存：

JsonFactory factory = new JsonFactory();
try (JsonParser parser = factory.createParser(new File("large.json"))) {while (parser.nextToken() != null) {// 逐Token处理，如按特定条件拆分
    }
}

v压缩JSON字符串​

2.1使用GZIP压缩​

import java.util.zip.GZIPOutputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;public static byte[] compress(String data) throws IOException {ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(data.length());try (GZIPOutputStream gzip = new GZIPOutputStream(bos)) {gzip.write(data.getBytes());}return bos.toByteArray();
}// 压缩后的数据可用于传输或存储
byte[] compressed = compress(jsonString);

2.2使用Deflater压缩​

import java.util.zip.Deflater;public static byte[] deflateCompress(String data) {Deflater deflater = new Deflater();deflater.setInput(data.getBytes());deflater.finish();byte[] buffer = new byte[1024];ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();while (!deflater.finished()) {int count = deflater.deflate(buffer);outputStream.write(buffer, 0, count);}deflater.end();return outputStream.toByteArray();
}

v优化JSON体积​​

3.1移除无用空格​

使用紧凑格式（无缩进、换行）：

new JSONObject(jsonString).toString(); // 默认紧凑格式

3.2​​缩短键名​

将长字段名替换为短名称：

{"n":"Alice","a":30} // 原始键名可能为"name"、"age"

v流式处理大型JSON​​

使用流式API逐步解析，避免内存溢出：

// Jackson流式API示例
JsonFactory factory = new JsonFactory();
try (JsonParser parser = factory.createParser(new File("large.json"))) {JsonToken token;while ((token = parser.nextToken()) != null) {if (token == JsonToken.START_ARRAY) {while (parser.nextToken() != JsonToken.END_ARRAY) {// 逐条处理数组元素JsonNode node = parser.readValueAsTree();// 处理node...
            }}}
}

v分页处理​

其实也是拆分，将数据拆成若干份

v实践方案

import com.fasterxml.jackson.databind.JsonNode;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.zip.GZIPInputStream;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import java.nio.charset.StandardCharsets;public class CompressHelper {private static final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();/*** 方式1：去除JSON中的空格/换行等冗余字符（文本压缩）* @param formattedJson 格式化的JSON字符串（含空格换行）* @return 紧凑格式的JSON字符串* @throws IOException JSON解析异常*/public static String compressJsonByRemovingSpaces(String formattedJson) throws IOException {JsonNode jsonNode = objectMapper.readTree(formattedJson);return objectMapper.writeValueAsString(jsonNode);}/*** 方式2：使用GZIP算法对JSON字符串进行二进制压缩（适合网络传输）* @param json 原始JSON字符串* @return Base64编码的压缩后字符串（可直接传输）* @throws IOException 压缩异常*/public static String compressJsonByGzip(String json) throws IOException {try (ByteArrayOutputStream byteOut = new ByteArrayOutputStream();GZIPOutputStream gzipOut = new GZIPOutputStream(byteOut)) {gzipOut.write(json.getBytes("UTF-8"));gzipOut.finish();return Base64.encodeBase64String(byteOut.toByteArray());}}public static String decompressJson(String source) throws IOException {byte[] compressedData = Base64.decodeBase64(source);try (ByteArrayInputStream byteIn = new ByteArrayInputStream(compressedData);GZIPInputStream gzipIn = new GZIPInputStream(byteIn);ByteArrayOutputStream byteOut = new ByteArrayOutputStream()) {// 读取压缩数据并解压缩byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = gzipIn.read(buffer)) != -1) {byteOut.write(buffer, 0, len);}return byteOut.toString(StandardCharsets.UTF_8.name());}}
}

v源码地址

https://github.com/toutouge/javademosecond/tree/master/hellolearn

作　　者：请叫我头头哥
出　　处：http://www.cnblogs.com/toutou/
关于作者：专注于基础平台的项目开发。如有问题或建议，请多多赐教！
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