本文详解如何在 java 中正确使用 zstd（zstandard）算法对 byte[] 进行无损压缩与解压缩，涵盖缓冲区动态计算、安全截取有效数据、异常处理及性能注意事项。
Zstandard（Zstd）是由 Facebook 开发的高性能、高压缩比的无损压缩算法，在 Java 生态中可通过官方维护的 zstd-jni 库便捷集成。但直接调用其 ZstdCompressor/ZstdDecompressor 时，手动指定固定缓冲区大小（如 1024 字节）极易导致数据截断或 BufferOverflowException——这是初学者最常见的陷阱。核心原则是：压缩输出长度不可预知，解压前原始尺寸未知，必须依赖 API 提供的动态容量计算方法。
✅ 正确实现：基于动态缓冲区与精确长度截取
以下为生产就绪的压缩与解压缩工具方法（需引入 zstd-jni 依赖，如 Maven）：
com.github.luben zstd-jni 1.5.6-3
import com.github.luben.zstd.Zstd;
import com.github.luben.zstd.ZstdCompressor;
import com.github.luben.zstd.ZstdDecompressor;
import java.util.Arrays;
import java.util.zip.DataFormatException;
public class ZstdUtil {
// 推荐：使用 Zstd 工具类（更简洁，自动处理缓冲区）
public static byte[] compressZstd(byte[] input) {
if (input == null) throw new IllegalArgumentException("Input cannot be null");
return Zstd.compress(input);
}
public static byte[] decompressZstd(byte[] compressed) throws DataFormatException {
if (compressed == null) throw new IllegalArgumentException("Compressed data cannot be null");
long decompressedSize = Zstd.getDecompressedSize(compressed);
if (decompressedSize < 0 || decompressedSize > Integer.MAX_VALUE) {
throw new DataFormatException("Invalid or oversized compressed data");
}
byte[] output = new byte[(int) decompressedSize];
long result = Zstd.decompress(output, compressed);
if (Zstd.isError(result)) {
throw new DataFormatException("Decompression failed: " + Zstd.getErrorName(result));
}
return output;
}
// 若需细粒度控制（如自定义压缩级别），可使用底层 Compressor/Decompressor
public static byte[] compressZstdAdvanced(byte[] input, int compressionLevel) {
ZstdCompressor compressor = new ZstdCompressor().setCompressionLevel(compressionLevel);
int maxCompressedLen = compressor.maxCompressedLength(input.length);
byte[] buffer = new byte[maxCompressedLen];
int actualSize = compressor.compress(input, 0, input.length, buffer, 0, buffer.length);
return Arrays.copyOf(buffer, actualSize);
}
public static byte[] decompressZstdAdvanced(byte[] compressed) {
ZstdDecompressor decompressor = new ZstdDecompressor();
// 安全方案：先探测原始大小（若压缩流含帧头），或预估上限（如 input.length * 2）
long originalSize = Zstd.getDecompressedSize(compressed);
int destSize = originalSize > 0 && originalSize <= Integer.MAX_VALUE
? (int) originalSize
: compressed.length * 4; // 保守估计，避免 OOM
byte[] buffer = new byte[destSize];
int actualSize = decompressor.decompress(compressed, 0, compressed.length, buffer, 0, buffer.length);
return Arrays.copyOf(buffer, actualSize);
}
}⚠️ 关键注意事项
- 永远不要硬编码缓冲区大小：ZstdCompressor.maxCompressedLength(int srcLen) 返回该输入长度下压缩后所需的最大字节数，是分配缓冲区的黄金依据；Zstd.getDecompressedSize(byte[]) 可从压缩帧中解析原始大小（要求压缩时保留帧头，默认启用）。
- 务必截取有效数据：compress() 和 decompress() 返回实际写入字节数，必须用 Arrays.copyOfRange(..., 0, actualSize) 提取真实结果，否则返回的数组包含冗余零字节。
- 异常处理不可省略：解压失败可能因数据损坏、内存不足或不兼容版本，应捕获 DataFormatException 并检查 Zstd.isError(long) 结果。
- 压缩级别权衡：setCompressionLevel() 支持 -100（超快）到 22（极限压缩），默认 1；级别越高 CPU 消耗越大，建议基准测试后选择 3–9 的平衡点。
- 内存安全提示：对超大数组（如 >100MB），考虑流式处理（ZstdInputStream/ZstdOutputStream）以避免堆内存压力。
通过以上实现，你将获得稳定、高效且符合 Zstd 最佳实践的压缩能力，适用于日志归档、网络传输、序列化优化等典型场景。
