【PHP8.x】deflate_add()関数の使い方

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1<?php
2
3// 圧縮したい元のデータを用意します。
4// deflate_add は、このようにデータを少しずつ追加しながら圧縮するのに適しています。
5$originalData = "This is the first part of the data stream. ";
6$originalData .= "We will add more data incrementally. ";
7$originalData .= "This simulates processing large files or network data in chunks.";
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9// deflate コンテキストを初期化します。
10// ZLIB_ENCODING_DEFLATE は、Zlib ヘッダやフッタを含まない「生」の deflate 形式を生成します。
11$deflateContext = deflate_init(ZLIB_ENCODING_DEFLATE);
12
13// コンテキストの初期化に失敗した場合はエラーを表示して終了します。
14if ($deflateContext === false) {
15    echo "エラー: deflate コンテキストの初期化に失敗しました。\n";
16    exit(1);
17}
18
19// 圧縮されたデータが出力される場所です。
20$compressedOutput = '';
21
22// 元のデータを複数のチャンク（断片）に分割します。
23// 実際のアプリケーションでは、ファイルからの読み込みやネットワークからの受信がこれに相当します。
24$dataChunks = [
25    substr($originalData, 0, 40), // 最初の40バイト
26    substr($originalData, 40, 50), // 次の50バイト
27    substr($originalData, 90) // 残りの部分
28];
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30// 各チャンクを deflate コンテキストに追加して圧縮します。
31foreach ($dataChunks as $index => $chunk) {
32    // 最後のチャンクの場合、ZLIB_FINISH を指定して圧縮処理を完了させます。
33    // それ以外の場合は ZLIB_NO_FLUSH を指定し、内部バッファにデータを保持し続けます。
34    // ZLIB_NO_FLUSH は、可能な限り最高の圧縮率を得るために、出力が不要な場合に推奨されます。
35    $flushMode = ($index === count($dataChunks) - 1) ? ZLIB_FINISH : ZLIB_NO_FLUSH;
36
37    $compressedChunk = deflate_add($deflateContext, $chunk, $flushMode);
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39    // 圧縮処理中にエラーが発生した場合は表示して終了します。
40    if ($compressedChunk === false) {
41        echo "エラー: データの追加または圧縮中に失敗しました。\n";
42        exit(1);
43    }
44    // 圧縮された各チャンクの出力を結合します。
45    $compressedOutput .= $compressedChunk;
46}
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48echo "元のデータの長さ: " . strlen($originalData) . " バイト\n";
49echo "圧縮されたデータの長さ: " . strlen($compressedOutput) . " バイト\n";
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51// 圧縮されたデータはバイナリ形式のため、そのまま出力しても人間には読めません。
52// 通常、このデータはファイルに保存されたり、ネットワーク経由で送信されたりします。
53// 例: file_put_contents('compressed.bin', $compressedOutput);
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55?>

deflate_add関数は、PHP 8で導入されたZlib拡張の機能の一つで、大きなデータを一度に圧縮するのではなく、少しずつ（チャンク単位で）追加しながら圧縮する際に使用します。これは、ファイルやネットワークからのストリームデータを効率的に処理するのに適しています。

この関数は、第一引数にdeflate_initで初期化されたDeflateContextオブジェクトを受け取り、圧縮の状態を管理します。第二引数$dataには、今回圧縮対象となるデータの断片（チャンク）を指定します。第三引数$flush_modeは、圧縮データの出力を制御するための定数で、デフォルトはZLIB_SYNC_FLUSHですが、通常はZLIB_NO_FLUSHまたはZLIB_FINISHを使用します。ZLIB_NO_FLUSHを指定すると、内部バッファにデータを保持しつつ可能な限り最高の圧縮率を目指し、出力が必要ない場合に適しています。一方、ZLIB_FINISHを指定すると、圧縮処理を完了させ、バッファ内のすべての圧縮データを出力します。

関数の戻り値は、圧縮されたデータの文字列か、処理に失敗した場合はfalseを返します。

サンプルコードでは、まずdeflate_initで圧縮コンテキストを初期化し、元のデータをいくつかのチャンクに分割しています。次に、foreachループを使って各チャンクをdeflate_add関数で逐次圧縮しています。最後のチャンクにはZLIB_FINISHを指定して圧縮を完了させ、それ以外のチャンクにはZLIB_NO_FLUSHを指定して、内部バッファにデータを保持しつつ効率的に圧縮を進めています。最終的に、各deflate_addの戻り値を結合することで、全体の圧縮データが生成されます。

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1<?php
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3/**
4 * PHPのdeflate_initとdeflate_add関数を使用して文字列データを圧縮するサンプルコード。
5 * システムエンジニアを目指す初心者向けに、Deflate圧縮の基本的な使い方を示します。
6 *
7 * このスクリプトは、zlib拡張機能が有効なPHP 8環境で動作します。
8 * deflate_initで圧縮コンテキストを初期化し、deflate_addでデータを圧縮します。
9 */
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11// 圧縮したい元の文字列データを用意します。
12$originalData = "これはPHPのdeflate_initとdeflate_add関数を使った圧縮のサンプルデータです。\n"
13              . "複数行のテキストも適切に圧縮されます。\n"
14              . "Deflateアルゴリズムは、特にテキストデータのサイズ削減に効果的です。";
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16echo "元のデータサイズ: " . strlen($originalData) . " バイト\n";
17echo "元のデータ:\n" . $originalData . "\n\n";
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19// 1. Deflate 圧縮コンテキストを初期化します。
20// ZLIB_ENCODING_DEFLATE は、zlib ヘッダーを持たない「生(raw)」のDeflate形式を示します。
21// 他のエンコーディングタイプ（例: ZLIB_ENCODING_GZIP）も利用可能ですが、今回はDeflateを選択します。
22$deflateContext = deflate_init(ZLIB_ENCODING_DEFLATE);
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24if ($deflateContext === false) {
25    // コンテキストの初期化に失敗した場合のエラー処理。
26    // 通常、zlib拡張機能がPHPに正しくインストール・有効化されていない場合に発生します。
27    echo "エラー: Deflate コンテキストの初期化に失敗しました。zlib拡張機能が有効か確認してください。\n";
28    exit(1); // スクリプトを終了
29}
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31// 2. deflate_add を使用してデータを圧縮コンテキストに追加し、圧縮を完了します。
32// 第3引数にはフラッシュモードを指定します。
33// ZLIB_FINISH モードは、与えられたデータで圧縮を完了し、
34// すべての保留中の圧縮データが出力されることを示します。
35// 大容量データを段階的に圧縮する場合は、ZLIB_NO_FLUSH で複数回データを追加し、
36// 最後に ZLIB_FINISH を使うことも可能です。
37$compressedData = deflate_add($deflateContext, $originalData, ZLIB_FINISH);
38
39if ($compressedData === false) {
40    // データの圧縮処理中にエラーが発生した場合のエラー処理。
41    echo "エラー: データの圧縮に失敗しました。\n";
42    exit(1); // スクリプトを終了
43}
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45echo "圧縮されたデータサイズ: " . strlen($compressedData) . " バイト\n";
46// 圧縮されたデータはバイナリ形式のため、直接表示しても人間には読めません。
47// ここでは、圧縮結果が生成されたことを示すために、先頭の一部を16進数形式で表示しています。
48echo "圧縮されたデータ (先頭80文字の16進数表現):\n" . substr(bin2hex($compressedData), 0, 80) . "...\n\n";
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50// これで deflate_init と deflate_add を使ったデータ圧縮の基本的なフローは完了です。
51// この圧縮データは、対応する inflate_init と inflate_add 関数を使って元に戻すことができます。
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このサンプルコードは、PHPのdeflate_init関数とdeflate_add関数を使って、文字列データをDeflate形式で圧縮する基本的な手順を示しています。まず、deflate_init関数で圧縮処理に必要な「Deflateコンテキスト」を初期化します。この関数は引数にZLIB_ENCODING_DEFLATEのようなエンコーディングタイプを指定し、成功するとDeflateContextオブジェクトを、失敗するとfalseを返します。

次に、初期化されたコンテキストと圧縮したいデータを使ってdeflate_add関数を呼び出します。この関数は、第1引数にdeflate_initで得られたDeflateContext、第2引数に圧縮対象のstring $data、そして第3引数にint $flush_modeを指定します。$flush_modeにはZLIB_FINISHを指定することで、与えられたデータで圧縮を完了させ、全ての圧縮データを出力します。成功すると圧縮されたstringデータを、失敗するとfalseを返します。これらの関数を組み合わせることで、元のテキストデータがコンパクトなバイナリ形式に変換され、データサイズが削減されることを確認できます。エラー発生時の処理も記述しており、堅牢なコードの基礎を示しています。