Warum erzeugen Java und Go unterschiedliche GZIP-Komprimierungsergebnisse?

Warum unterscheidet sich die Gzip-Komprimierung zwischen Java und Go?

Beim Komprimieren von Daten mit gzip in Java und Go können unterschiedliche Ergebnisse auftreten. Diese Ungleichheit ist auf grundlegende Unterschiede in der Datendarstellung und Komprimierungsimplementierung zurückzuführen.

Byte-Darstellung

Der Bytetyp von Java ist signiert und reicht von -128 bis 127. In Go ist die Bytetyp ist ein Alias ​​für uint8, der vorzeichenlose Ganzzahlen von 0 bis 255 darstellt. Dies bedeutet, dass negative Werte in Java sein müssen um 256 verschoben, um dem Bereich der Go-Bytes zu entsprechen.

Komprimierungsunterschiede

Selbst nach Berücksichtigung der Byte-Darstellung können die Komprimierungsergebnisse zwischen Java und Go immer noch abweichen. Der gzip-Algorithmus, der LZ77- und Huffman-Kodierung verwendet, wird von der Häufigkeit der eingegebenen Zeichen beeinflusst. Variationen in der Zeichenfrequenz können zu unterschiedlichen Ausgabecodes und Bitmustern führen.

Darüber hinaus können unterschiedliche Implementierungen unterschiedliche Standardkomprimierungsstufen verwenden. Während sowohl Java als auch Go nominell eine Standardstufe von 6 verwenden, können geringfügige Abweichungen in der Implementierung für verbleibende Unterschiede verantwortlich sein.

Erzielen einer ähnlichen Ausgabe

Um diese Unterschiede zu beseitigen und zu erhalten Passend zu gzip-Ausgaben können Sie die Komprimierungsstufe in beiden Sprachen auf 0 setzen. Java bietet die Option Deflater.NO_COMPRESSION, während Go gzip.NoCompression bereitstellt.

Beispiel für Java-Code:

ByteArrayOutputStream buf = new ByteArrayOutputStream();
GZIPOutputStream gz = new GZIPOutputStream(buf) {
  {
    def.setLevel(Deflater.NO_COMPRESSION);
  }
};
gz.write("helloworld".getBytes("UTF-8"));
gz.close();
for (byte b : buf.toByteArray())
  System.out.print((b & 0xff) + " ");

Beispiel für Go-Code:

var buf bytes.Buffer
gz, _ := gzip.NewWriterLevel(&buf, gzip.NoCompression)
gz.Write([]byte("helloworld"))
gz.Close()
fmt.Println(buf.Bytes())

Kopfzeile Felder

Es ist erwähnenswert, dass gzip optionale Header-Felder wie Änderungszeit und Dateiname enthält. Java fügt diese Felder nicht standardmäßig hinzu, Go hingegen schon. Selbst bei der gleichen Komprimierungsstufe wird aufgrund dieser zusätzlichen Header möglicherweise keine exakte Ausgabe erreicht.

Praktische Überlegungen

Obwohl die komprimierten Ausgaben möglicherweise nicht zwischen Java übereinstimmen und Go können die Daten weiterhin mit jedem kompatiblen gzip-Decoder dekomprimiert werden. Dekomprimierte Daten sind unabhängig von der Komprimierungsimplementierung identisch. Daher sind die Leistungsunterschiede praktisch nicht signifikant.

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