[java] Java Trove에서의 다양한 데이터 압축 알고리즘 및 방법

20 Nov 2023

java

Java Trove는 자바 프로그램에서 고성능 컬렉션을 사용하기 위한 오픈 소스 라이브러리입니다. Trove는 다양한 데이터 압축 알고리즘을 제공하여 데이터의 크기를 줄이고 메모리 사용량을 최적화할 수 있습니다. 이번 블로그 포스트에서는 Trove를 사용하여 데이터를 압축하는 다양한 방법을 살펴보겠습니다.

1. Trove의 압축 알고리즘 종류

Trove는 다음과 같은 압축 알고리즘을 지원합니다:

GZIP 압축: 가장 일반적으로 사용되는 압축 알고리즘 중 하나입니다. GZIP는 데이터를 압축하고 해제하는 데 사용됩니다.
LZO 압축: LZO는 고속 데이터 압축 알고리즘으로, 데이터를 효율적으로 압축하고 해제할 수 있습니다.
Snappy 압축: Snappy는 Google에서 개발한 고성능 데이터 압축 알고리즘으로, 매우 빠르고 효율적입니다.
BZIP2 압축: BZIP2는 LZ77 압축 알고리즘을 기반으로 한 블록 압축 방식을 사용합니다. 데이터의 크기를 작게 압축할 수 있지만, 압축과 해제 속도가 비교적 느릴 수 있습니다.
ZLIB 압축: ZLIB는 DEFLATE 압축 알고리즘을 사용하는데, GZIP와 호환됩니다. 데이터의 크기를 줄이고 압축 해제 속도가 빠릅니다.

2. Trove에서의 데이터 압축 방법

Trove에서 데이터를 압축하기 위해서는 다음과 같은 단계를 따를 수 있습니다:

2.1. GZIP 압축

import gnu.trove.map.hash.THashMap;
import gnu.trove.map.TMap;
import org.apache.commons.io.IOUtils;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.zip.GZIPInputStream;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;

public class GzipCompressionExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TMap<String, String> data = new THashMap<>();
        data.put("key1", "value1");
        data.put("key2", "value2");

        // 데이터를 바이트 배열로 변환
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        GZIPOutputStream gzipOutput = new GZIPOutputStream(baos);
        gzipOutput.write(data.toString().getBytes("UTF-8"));
        gzipOutput.finish();

        byte[] compressedData = baos.toByteArray();

        // 압축된 데이터를 원래 상태로 복원
        ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(compressedData);
        GZIPInputStream gzipInput = new GZIPInputStream(bais);
        String restoredData = IOUtils.toString(gzipInput, "UTF-8");

        System.out.println(restoredData);
    }
}

2.2. LZO 압축

import gnu.trove.map.hash.THashMap;
import gnu.trove.map.TMap;
import net.jpountz.lz4.LZ4Compressor;
import net.jpountz.lz4.LZ4Factory;
import net.jpountz.lz4.LZ4FastDecompressor;
import net.jpountz.lz4.LZ4SafeDecompressor;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class LzoCompressionExample {
    public static void main(String[] args) {
        TMap<String, String> data = new THashMap<>();
        data.put("key1", "value1");
        data.put("key2", "value2");

        // 데이터를 바이트 배열로 변환
        byte[] input = data.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

        // LZO 압축 알고리즘을 사용하여 데이터 압축
        LZ4Factory factory = LZ4Factory.fastestInstance();
        LZ4Compressor compressor = factory.fastCompressor();
        byte[] compressedData = compressor.compress(input);

        // 압축된 데이터를 원래 상태로 복원
        LZ4FastDecompressor decompressor = factory.fastDecompressor();
        byte[] restoredData = new byte[data.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length];
        int decompressedLength = decompressor.decompress(compressedData, 0, compressedData.length, restoredData, 0);

        String restoredString = new String(restoredData, 0, decompressedLength, StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println(restoredString);
    }
}

2.3. Snappy 압축

import gnu.trove.map.hash.THashMap;
import gnu.trove.map.TMap;
import org.xerial.snappy.Snappy;

import java.io.IOException;

public class SnappyCompressionExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TMap<String, String> data = new THashMap<>();
        data.put("key1", "value1");
        data.put("key2", "value2");

        // 데이터를 바이트 배열로 변환
        byte[] input = data.toString().getBytes();

        // Snappy 압축 알고리즘을 사용하여 데이터 압축
        byte[] compressedData = Snappy.compress(input);

        // 압축된 데이터를 원래 상태로 복원
        byte[] restoredData = Snappy.uncompress(compressedData);

        String restoredString = new String(restoredData);
        System.out.println(restoredString);
    }
}

2.4. BZIP2 압축

import gnu.trove.map.hash.THashMap;
import gnu.trove.map.TMap;
import org.apache.commons.compress.compressors.bzip2.BZip2CompressorInputStream;
import org.apache.commons.compress.compressors.bzip2.BZip2CompressorOutputStream;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Bzip2CompressionExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TMap<String, String> data = new THashMap<>();
        data.put("key1", "value1");
        data.put("key2", "value2");

        // 데이터를 바이트 배열로 변환
        byte[] input = data.toString().getBytes();

        // BZIP2 압축 알고리즘을 사용하여 데이터 압축
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        BZip2CompressorOutputStream bzip2Output = new BZip2CompressorOutputStream(baos);
        bzip2Output.write(input);
        bzip2Output.finish();

        byte[] compressedData = baos.toByteArray();

        // 압축된 데이터를 원래 상태로 복원
        ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(compressedData);
        BZip2CompressorInputStream bzip2Input = new BZip2CompressorInputStream(bais);
        byte[] restoredData = new byte[input.length];
        bzip2Input.read(restoredData);

        String restoredString = new String(restoredData);
        System.out.println(restoredString);
    }
}

2.5. ZLIB 압축

import gnu.trove.map.hash.THashMap;
import gnu.trove.map.TMap;
import org.apache.commons.compress.compressors.deflate.DeflateCompressorInputStream;
import org.apache.commons.compress.compressors.deflate.DeflateCompressorOutputStream;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ZlibCompressionExample {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        TMap<String, String> data = new THashMap<>();
        data.put("key1", "value1");
        data.put("key2", "value2");

        // 데이터를 바이트 배열로 변환
        byte[] input = data.toString().getBytes();

        // ZLIB 압축 알고리즘을 사용하여 데이터 압축
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        DeflateCompressorOutputStream zlibOutput = new DeflateCompressorOutputStream(baos);
        zlibOutput.write(input);
        zlibOutput.finish();

        byte[] compressedData = baos.toByteArray();

        // 압축된 데이터를 원래 상태로 복원
        ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(compressedData);
        DeflateCompressorInputStream zlibInput = new DeflateCompressorInputStream(bais);
        byte[] restoredData = new byte[input.length];
        zlibInput.read(restoredData);

        String restoredString = new String(restoredData);
        System.out.println(restoredString);
    }
}

3. 결론

Java Trove를 사용하여 데이터 압축을 수행하는 다양한 방법을 살펴보았습니다. GZIP, LZO, Snappy, BZIP2, ZLIB와 같은 알고리즘을 사용하여 데이터 압축이 가능하며, 각 압축 알고리즘에 맞게 적절한 라이브러리와 메소드를 사용하여 데이터를 압축하고 해제할 수 있습니다.

더 많은 자세한 내용은 Trove 공식 문서를 참조하시기 바랍니다.