Сжатие данных в TStringList: повышение эффективности работы приложений на Delphi

Delphi , Компоненты и Классы , Списки

Вопрос пользователя заключается в поиске решения для эффективного сжатия данных в TStringList в приложениях на Delphi. Пользователь хочет хранить строки в сжатом виде, чтобы уменьшить объем занимаемой памяти, особенно если строки имеют много общего. Важно, чтобы доступ к данным осуществлялся быстро, даже если они сжаты.

Описание проблемы

TStringList - это стандартный компонент Delphi, который используется для работы со списками строк. Однако, если строки в списке имеют много общих фрагментов, их можно эффективно сжимать, сохраняя только уникальные фрагменты и ссылки на уже сохраненные. Это позволит значительно сократить объем хранения, особенно в случаях, когда работают с большими списками, например, с полными путями к файлам.

Проблема заключается в том, что существующие операции чтения и записи в TStringList требуют полного разжатия данных перед доступом, что является неэффективным. Необходимо найти решение, которое позволит работать с данными в сжатом виде, сохраняя при этом скорость доступа к ним.

Подтвержденный ответ

В контексте обсуждения было предложено несколько подходов к решению проблемы:

1. Использование Judy arrays - структура данных, которая может быть обернута в компоненты Delphi. Однако, стоит отметить, что Judy arrays предназначены для работы с ассоциативными массивами, а не для замены TStringList.

2. Создание собственного компонента, который будет использовать словарь для ссылок на слова и сохранять список индексов. Это позволит ссылаться на уникальные фрагменты строк.

3. Использование сжатия на уровне блока с помощью библиотеки zlib, доступной в Delphi. Сжатие и разжатие будет происходить по блокам, содержащим 10-100 строк.

4. Применение концепции "ropes", которая позволяет объединять части строк без дублирования данных. Однако, важно решить проблему быстрого доступа к фрагментам для восстановления исходной строки.

5. Использование "prefix reduction", простой формы сжатия, где каждая строка начинается с индекса предыдущей и количества символов, которые можно использовать как префикс.

Альтернативный ответ и комментарии

Некоторые участники обсуждения выразили сомнения в эффективности сжатия данных в памяти, указывая на то, что это может быть неоправданно медленным. Было предложено использовать TStream из zlib для обертки обычного потока в TDecompressionStream при загрузке и TCompressionStream при сохранении, что позволяет также вывести заголовок gzip.

Пример реализации

Для реализации сжатия на уровне блока, можно использовать следующий подход:

program CompressedStringList;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  System.SysUtils,
  System.Classes,
  zlib;

type
  TCompressedStringBlock = class
  private
    FBlockData: TMemoryStream;
    FBlockSize: Integer;
    function GetBlockData: TArray<Byte>;
  public
    constructor Create;
    destructor Destroy; override;
    procedure CompressStrings(const AStrings: TStringList);
    function DecompressString(Index: Integer): string;
  end;

{ TCompressedStringBlock }

constructor TCompressedStringBlock.Create;
begin
  FBlockData := TMemoryStream.Create;
  FBlockSize := 10; // Размер блока в строках
end;

destructor TCompressedStringBlock.Destroy;
begin
  FBlockData.Free;
  inherited Destroy;
end;

function TCompressedStringBlock.GetBlockData: TArray<Byte>;
begin
  SetLength(Result, FBlockData.Size);
  FBlockData.Position := 0;
  FBlockData.Read(Result[0], Result.Length);
end;

procedure TCompressedStringBlock.CompressStrings(const AStrings: TStringList);
var
  Block: TArray<string>;
  CompressedBlock: TArray<Byte>;
  Compressor: TCompress;
  BlockIndex: Integer;
begin
  Block := TArray<string>.Create(AStrings.Count);
  BlockIndex := 0;
  for var I := 0 to AStrings.Count - 1 do
  begin
    Block[BlockIndex] := AStrings[I];
    Inc(BlockIndex);
    if BlockIndex >= FBlockSize then
    begin
      Compressor := TCompress.Create(FBlockData);
      Compressor.Compress(Block, CompressedBlock);
      FBlockData.Write(CompressedBlock[0], CompressedBlock.Length);
      BlockIndex := 0;
    end;
  end;
  if BlockIndex > 0 then
  begin
    Compressor := TCompress.Create(FBlockData);
    Compressor.Compress(Block, CompressedBlock);
    FBlockData.Write(CompressedBlock[0], CompressedBlock.Length);
  end;
  FreeAndNil(Block);
end;

function TCompressedStringBlock.DecompressString(Index: Integer): string;
var
  CompressedData: TArray<Byte>;
  Decompressor: TDecompress;
  BlockData: TArray<string>;
begin
  Result := '';
  FBlockData.Position := 0;
  repeat
    SetLength(CompressedData, FBlockData.Size - FBlockData.Position);
    FBlockData.Read(CompressedData[0], CompressedData.Length);
    SetLength(Result, Length(Result) + 1);
    Decompressor := TDecompress.Create(CompressedData);
    Decompressor.Decompress(BlockData);
    if Length(BlockData) <= Index then
      Break;
    Result := Result + BlockData[Index];
  until False;
end;

begin
  var MyStrings: TStringList;
  var CompressedBlock: TCompressedStringBlock;
  try
    MyStrings := TStringList.Create;
    MyStrings.Text := 'Строка1'#10'Строка2'#10'Строка1часть2';
    MyStrings.StrictOn := True;
    CompressedBlock := TCompressedStringBlock.Create;
    try
      CompressedBlock.CompressStrings(MyStrings);
      Writeln('Сжатие успешно выполнено.');

      // Тестирование декомпрессии
      for var I := 0 to MyStrings.Count - 1 do
      begin
        Writeln(CompressedBlock.DecompressString(I));
      end;
    finally
      CompressedBlock.Free;
    end;
  finally
    MyStrings.Free;
  end;
  Readln;
end.

Этот пример демонстрирует создание компонента для работы с блоками строк, которые сжимаются и хранятся в памяти в сжатом виде. Для сжатия используется библиотека zlib, а доступ к строкам осуществляется через индексы, что позволяет быстро сжимать и разжимать данные без необходимости работы со всем списком.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Пользователь ищет способ сжатия данных в `TStringList` для повышения эффективности работы приложений на Delphi, сохраняя при этом возможность быстрого доступа к данным.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Списки ::