LZMA（Lempel-Ziv-Markov chain-Algorithm的縮寫）是2001年以來得到發展的一個數據壓縮算法，它用于7-Zip歸檔工具中的7z格式和 Unix-like 下的 xz 格式。它使用類似于LZ77的字典編碼機制，在一般的情況下壓縮率比bzip2為高，用于壓縮的字典文件大小可達4GB。

C++語言寫成的LZMA開放源碼壓縮庫使用了區間編碼支持的LZ77改進壓縮算法以及特殊的用于二進制的預處理程序。LZMA 對數據流、重復序列大小以及重續序列位置單獨進行了壓縮。LZMA支持幾種散列鏈變體、二叉樹以及基數樹作為它的字典查找算法基礎。

LZMA算法引入

對于數據傳輸，傳輸時間和傳輸質量是主要的兩個參考維度。對于傳輸時間的壓縮，數據壓縮又是一個很好地可選項。目前正在處理藍牙BLE（Bluetooth low energy (Bluetooth LE, BLE, marketed as Bluetooth Smart[1])）調試，其中數據傳輸過程中，發現由于速度限制，傳輸時間較長，為了縮短傳輸時間，想利用壓縮算法對所要傳輸的數據進行壓縮處理后再進行傳輸，壓縮完成之后再進行傳輸，以提高傳輸效率及節省傳輸時間。經過查閱各種資料，初步使用LZMA壓縮算法進行壓縮。

之所以選擇LZMA算法進行壓縮處理，原因有以下幾點：

• 開源
• iOS & Android平臺均支持，可夸平臺使用
• 使用廣泛穩定，7zip即采用該算法及衍生算法
• 壓縮效率較高
• 多線程支持

iOS引入使用LZMA壓縮算法方法

選項1. 利用系統默認支持的LZMA壓縮算法

Apple提供了一套通用的無損壓縮算法，其中就支持LZMA、LZMA2壓縮.

The libcompression library provides an API for two styles of data compression:

• Block compression, where all of the input data is compressed or decompressed by one call to the compression or decompression function.
• Streaming compression, where the compression or decompression function is called repeatedly to compress or decompress data from a source buffer to a destination buffer. Between calls, processed data is moved out of the destination buffer and new data is loaded into the source buffer.

支持的壓縮類型

• Block Compression
• Stream Compression

支持的平臺如下：

• iOS 9.0+
• macOS 10.11+
• tvOS 9.0+
• watchOS 2.0+

支持的壓縮算法

• COMPRESSION_LZ4
• COMPRESSION_ZLIB
• COMPRESSION_LZMA
• COMPRESSION_LZFSE

提供的代碼調用很簡單，我根據我的需要，所使用的方法如下：

壓縮算法

size_t compression_encode_buffer(uint8_t *restrict dst_buffer, size_t dst_size, const uint8_t *restrict src_buffer, size_t src_size, void *restrict scratch_buffer, compression_algorithm algorithm);

解壓方法

size_t compression_decode_buffer(uint8_t *restrict dst_buffer, size_t dst_size, const uint8_t *restrict src_buffer, size_t src_size, void *restrict scratch_buffer, compression_algorithm algorithm);

詳細的調用代碼如下

- (void)testLZMA {
    // Data source file path.
    NSString *sourceFilePath = [NSString stringWithFormat:@"%@/source_data.txt", SYSTEM_DOCUMENT_PATH];
    // Compressed file path.
    NSString *zipFilePath = [NSString stringWithFormat:@"%@/compressed_data.7z", SYSTEM_DOCUMENT_PATH];
    
    NSData *fileData = [NSData dataWithContentsOfFile:sourceFilePath];
    DDLogDebug(@"Before compress: %ld bytes", fileData.length);
    
    uint8_t dstBuffer[fileData.length];
    memset(dstBuffer, 0, fileData.length);
    
    size_t compressResultLength = compression_encode_buffer(dstBuffer, fileData.length, [fileData bytes], fileData.length, NULL, COMPRESSION_LZMA);
    if(compressResultLength > 0) {
        NSData *dataAfterCompress = [NSData dataWithBytes:dstBuffer length:compressResultLength];
        DDLogDebug(@"Compress successfully. After compress：%ld bytes", dataAfterCompress.length;
        // Write compressed data into file.
        [dataAfterCompress writeToFile:zipFilePath atomically:YES];
    } else {
        DDLogError(@"Compress FAILED!!!");
    }
}

該方法集成使用起來非常簡單，對于基本的壓縮需求足夠可以滿足，且不會對App的大小造成太大影響，不會很大增加，如果沒有特殊需求，該方法是首選。

選項2. 集成第三方庫LzmaSDKOjbcFramework

這是我最先走的一條路，通過查閱相關資料，引入相關的開源庫，自己實現了一個支持LZMA壓縮算法的iOS工程用于Build Framework，現已開源到Github上，即LzmaSDKOjbcFramework。

雖然最終采用的方案一，但在制作LzmaSDKOjbcFramework過程中，也有一些收獲，現分享給大家，愿對大家有些幫助。

最初找到的LZMA的iOS支持庫是 LzmaSDKObjC，但是這個庫在引入開發工程中過程中，由于使用的cocoaPods， 必須使用use_frameworks! 才可以使用，但是由于podfile中存在其他引入的第三方庫，這些庫不適用use_frameworks!限制。

此時陷入兩難境地，使用use_frameworks!導致其他不支持framework的庫不可用，如果不使用，LzmaSDKObjC則會報如下錯誤:

Codec was not compiled in or stripped by static linking. 
Make sure you are using 'use_frameworks!' and/or dynamic linking ...

而CocoaPods又不支持針對某一第三方庫來規定使用use_frameworks!

既然這樣，我打算自己創建一個iOS Framework工程開源，供團隊內部及所有人方便使用。

使用步驟

Step1

在LzmaSDKOjbcFramework工程目錄下，由于工程需要Inlineobjc庫，所以使用CocoaPods進行安裝，命令行執行如下命令：

$ pod install

Step2

打開workspace工程文件，xCode中看到的內容如下：

img

Step3

Archive工程并導出LzmaSDKObjC.framework文件到所需的工程路徑下使用，使用如下：

- (void)testLZMA {
    NSString *sourceFilePath = [NSString stringWithFormat:@"%@/source_data.txt", SYSTEM_DOCUMENT_PATH];
    NSString *zipFilePath = [NSString stringWithFormat:@"%@/compressed_data.7z", SYSTEM_DOCUMENT_PATH];
    DDLogDebug(@"\n\n ********** LZMA ********** \nSrc File: %@\n7Zip File:%@\n\n", sourceFilePath, zipFilePath);
    // Create writer
    LzmaSDKObjCWriter * writer = [[LzmaSDKObjCWriter alloc] initWithFileURL:[NSURL fileURLWithPath:zipFilePath]];
    
    // Add file data's or paths
//    [writer addData:[NSData ...] forPath:@"MyArchiveFileName.txt"]; // Add file data
    [writer addPath:sourceFilePath forPath:@"."]; // Add file at path
//    [writer addPath:@"/Path/SomeDirectory" forPath:@"SomeDirectory"]; // Recursively add directory with all contents
    
    // Setup writer
    writer.delegate = self; // Track progress
//    writer.passwordGetter = ^NSString*(void) { // Password getter
//        return @"1234";
//    };
    
    // Optional settings
    writer.method = LzmaSDKObjCMethodLZMA; // or LzmaSDKObjCMethodLZMA
    writer.solid = YES;
    writer.compressionLevel = 7;
    writer.encodeContent = YES;
    writer.encodeHeader = YES;
    writer.compressHeader = YES;
    writer.compressHeaderFull = YES;
    writer.writeModificationTime = NO;
    writer.writeCreationTime = NO;
    writer.writeAccessTime = NO;
    
    // Open archive file
    NSError * error = nil;
    [writer open:&error];
    
    // Write archive within current thread
    [writer write];
}

該方式的優點是支持的可選項較廣，可以廣泛的定制各種參數，但缺點是導入庫后會導致應用包的體積變大，所以需要根據自身需求來選擇。

ENJOY.