C#文件压缩与解压缩全攻略:使用ZipFile与ZipArchive实现高效操作
C#文件压缩与解压缩全攻略:使用ZipFile
与ZipArchive
实现高效操作
在.NET 开发中,文件压缩与解压缩是常见的需求。无论是减少存储空间、加速网络传输,还是实现数据备份,System.IO.Compression
命名空间都提供了强大的工具。本文将结合微软官方文档示例,详细介绍如何使用ZipFile
和ZipArchive
类完成压缩和解压缩任务,并涵盖安全处理、高级操作等场景。
一、环境准备:安装依赖包
在开始之前,确保项目已引入必要的库:
- .NET Core/.NET 5+:默认包含
System.IO.Compression
,无需额外安装。 - .NET Framework:需通过 NuGet 安装以下两个包:
Install-Package System.IO.Compression
Install-Package System.IO.Compression.ZipFile
同时,在代码中引用命名空间:
using System.IO.Compression;
using System.IO;
二、基础操作:快速创建与提取ZIP文件
示例 1:压缩文件夹并解压缩
class Program
{static void Main(){var sourceFolder = @".\source"; // 待压缩文件夹(需提前创建)var zipPath = @".\result.zip"; // 生成的ZIP文件路径var extractFolder = @".\extract"; // 解压缩目标文件夹// 压缩整个文件夹ZipFile.CreateFromDirectory(sourceFolder, zipPath);Console.WriteLine("压缩完成!");// 解压缩ZIP文件到指定文件夹ZipFile.ExtractToDirectory(zipPath, extractFolder);Console.WriteLine("解压缩完成!");}}
关键点:
ZipFile.CreateFromDirectory
会递归压缩文件夹内的所有文件和子目录。ExtractToDirectory
会自动创建目标文件夹(若不存在)。
三、安全解压缩:防范路径遍历攻击
在解压缩时,恶意 ZIP 文件可能包含跨目录路径(如../../恶意文件.txt
),导致文件被写入非预期位置。以下是安全处理示例:
示例 2:仅提取.txt 文件并验证路径安全
class Program
{static void Main(){var zipPath = @".\result.zip";Console.Write("请输入解压缩路径:");var extractPath = Console.ReadLine();// 标准化路径并确保以目录分隔符结尾extractPath = Path.GetFullPath(extractPath).TrimEnd(Path.DirectorySeparatorChar) + Path.DirectorySeparatorChar;using (ZipArchive archive = ZipFile.OpenRead(zipPath)){foreach (ZipArchiveEntry entry in archive.Entries){if (!entry.FullName.EndsWith(".txt", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)){continue; // 跳过非.txt文件}// 组合完整目标路径并验证是否在安全范围内var targetPath = Path.GetFullPath(Path.Combine(extractPath, entry.FullName));if (targetPath.StartsWith(extractPath, StringComparison.Ordinal)){entry.ExtractToFile(targetPath); // 安全解压缩Console.WriteLine($"提取文件:{entry.FullName}");}}}}
}
安全策略:
- 使用
Path.GetFullPath
去除相对路径隐患。 - 检查目标路径是否以解压缩根路径开头,防止跨目录写入。
四、高级操作:更新现有 ZIP 文件
ZipArchive
类支持在已有的 ZIP 文件中添加、修改或删除文件,适用于增量更新场景。
示例 3:向现有 ZIP 文件添加新文件
class Program
{static void Main(){string existingZip = @".\release.zip";using (FileStream stream = new FileStream(existingZip, FileMode.Open))using (ZipArchive archive = new ZipArchive(stream, ZipArchiveMode.Update)){// 创建新文件条目并写入内容ZipArchiveEntry readme = archive.CreateEntry("Readme.txt");using (StreamWriter writer = new StreamWriter(readme.Open())){writer.WriteLine("压缩包说明:");writer.WriteLine("包含应用程序文件和配置文档");}}Console.WriteLine("文件添加成功!");}}
注意事项:
ZipArchiveMode.Update
模式下,需确保 ZIP 文件未被其他进程锁定。- 若文件已存在,
CreateEntry
会抛出异常,可先用GetEntry
检查是否存在。
五、GZip 压缩:处理单个文件
除了 ZIP 格式,GZipStream
类可用于创建.gz 格式的压缩文件,适合单个文件的高效压缩。
示例 4:压缩目录内的所有文件为.gz
public class GZipTool
{private static string sourceDir = @".\temp"; // 源目录(需包含待压缩文件)public static void Main(){var dir = new DirectoryInfo(sourceDir);CompressDirectory(dir); // 压缩所有非.gz文件DecompressAllGzFiles(dir); // 解压缩所有.gz文件}// 压缩单个文件private static void CompressFile(FileInfo file){using (var inStream = file.OpenRead())using (var outStream = File.Create(file.FullName + ".gz"))using (var gzip = new GZipStream(outStream, CompressionMode.Compress)){inStream.CopyTo(gzip); // 直接将源文件内容写入压缩流}Console.WriteLine(\$"已压缩:{file.Name}");}// 解压缩.gz文件private static void DecompressFile(FileInfo file){var destPath = file.FullName.Replace(".gz", "");using (var inStream = file.OpenRead())using (var outStream = File.Create(destPath))using (var gzip = new GZipStream(inStream, CompressionMode.Decompress)){gzip.CopyTo(outStream); // 将压缩流内容写入目标文件}Console.WriteLine(\$"已解压缩:{file.Name}");}
}
适用场景:
- 需要与其他系统(如 Linux)的 gzip 工具兼容。
- 仅需压缩单个文件,无需目录结构。
六、性能优化与最佳实践
-
- 选择压缩模式:
CompressionLevel.Optimal
(默认):平衡压缩比与速度。CompressionLevel.Fastest
:适用于对性能敏感的场景(如实时传输)。CompressionLevel.NoCompression
:仅打包不压缩,用于快速归档。
-
- 大文件处理:
- 使用流式操作(如
CopyTo
)避免一次性加载大量数据到内存。 - 对超大文件,可考虑分块压缩(需手动管理
ZipArchiveEntry
的流)。
-
- 异常处理:
- 始终使用
using
语句释放FileStream
和ZipArchive
资源。 - 捕获
IOException
(如文件被占用)和InvalidDataException
(如损坏的 ZIP 文件)。
七、总结
本文通过示例,详细介绍了 C# 中文件压缩与解压缩的核心技术:
ZipFile
:适合快速创建、提取 ZIP 文件,支持文件夹级操作。ZipArchive
:提供细粒度控制,可灵活修改 ZIP 内容。GZipStream
:用于单个文件的高效压缩,兼容标准.gz 格式。
在实际开发中,建议根据场景选择合适的工具:简单归档优先使用ZipFile
,复杂操作(如增量更新)选择ZipArchive
,而单文件压缩可考虑 GZip。同时,务必注意解压缩时的路径安全,避免潜在的安全漏洞。
如果需要进一步探索,可查阅微软官方文档:文件压缩与解压缩指南。