GZipStream 壓縮/解壓縮陷阱：小資料塊無法解壓縮的根因與解法

問題現象

使用 GZipStream 壓縮網頁內容存儲，解壓縮時發現：壓縮後資料小於 4 KB 會導致解壓縮失敗，Read() 永遠回傳 0。

錯誤程式碼（缺少 Close/Dispose）

public static byte[] Compress(byte[] data)
{
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    GZipStream gzip = new GZipStream(ms, CompressionMode.Compress);
    gzip.Write(data, 0, data.Length);
    // 缺少 gzip.Close() 或 gzip.Dispose()
    return ms.ToArray(); // 資料尚未完全寫入 ms！
}

public static byte[] Decompress(byte[] data)
{
    MemoryStream ms = new MemoryStream();
    GZipStream gzip = new GZipStream(new MemoryStream(data), CompressionMode.Decompress);
    byte[] buffer = new byte[4096];
    int n;
    while ((n = gzip.Read(buffer, 0, buffer.Length)) != 0) // n 永遠為 0
        ms.Write(buffer, 0, n);
    return ms.ToArray();
}

根因分析

• GZipStream 內部以 4 KB 為區塊緩衝。
• 資料未滿 4 KB 時，資料停留在內部緩衝區，只有呼叫 Close() 或 Dispose() 才會將剩餘資料刷入底層串流。
• 直接呼叫 ms.ToArray() 取得的是不完整的壓縮資料，導致解壓縮端無法識別 GZIP 標頭/尾部。

正確寫法

public static byte[] Compress(byte[] data)
{
    using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
    using (GZipStream gzip = new GZipStream(ms, CompressionMode.Compress))
    {
        gzip.Write(data, 0, data.Length);
        // using 區塊結束自動呼叫 Dispose()，等同 Close()
    }
    return ms.ToArray(); // 此時資料已完整寫入
}

public static byte[] Decompress(byte[] data)
{
    using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
    using (GZipStream gzip = new GZipStream(new MemoryStream(data), CompressionMode.Decompress))
    {
        gzip.CopyTo(ms); // .NET 4+ 可直接用 CopyTo，簡潔且高效
    }
    return ms.ToArray();
}

關鍵提醒

1. 一定要在寫入結束後呼叫 Close()/Dispose() 再取底層串流資料，這對所有「包裝串流」（CryptoStream、DeflateStream 等）皆適用。
2. 善用 using 區塊確保釋放，程式碼更簡潔、例外安全。
3. .NET Core / .NET 5+ 可直接用 System.IO.Compression.BrotliStream 或 ZLibStream 獲得更高壓縮率。