序言：
由於前些時間，一些matrixer常問關於J2ME中應用Pak文件的標題。本人雖學藝不深，但滿懷熱情的做了一番摸索，現將制作Pak文件的見解和方法頒布出來，大家多多提看法。
一、什麼是Pak文件：
Pak文件就是將多個文件打包為一個單獨文件，在這個文件中保留著多個文件的數據，當然還有一些描寫文件結構的數據。所以將“Pak”作為文件的後綴是一種慣例的用法，大家可以自定義其它的文件後綴。
二、為什麼應用Pak文件：
由於MIDP對宣布安裝的J2ME程序大小進行了限制，所以縮小宣布程序就意味著能夠供給更多的程序或者內容（如圖片、音樂）給用戶。而通過研究發明zip/jar算法對大文件的壓縮率高於對等量的多個小文件的壓縮率。
當然還有其它方法，這裡簡略做一下討論比如應用混雜器ProGuard的“-overloadaggressively”選項使jar文件縮小，但也會導致一些錯誤，由於這種方法天生jar中的class符合java byte code尺度，但是與Java語法相悖，嚴重的可能造成一些jre對Object的序列化錯誤。
所以應用Pak方法將程序中要用到的資源（圖片、音樂、文本）組合為單一文件是一個安全有效的方法。而且對於一些商用程序，完整可以在pak文件中對文件數據進行加密，很好的保護了作者和公司的權益。本人的sample中應用了簡略的“加減法”加密，對於手機這類設備來講是一個效率較高的選擇。
三、Pak文件的結構：
大家可以自己設計Pak文件結構，本人這裡只是拋磚引玉的作個sample。下面就是本人設計的Pak文件結構：
PAK File Header：Pak文件的頭部
* 簽名：6字節char數組 * 版本號：32位float * 文件table數目：32位整數 * 密碼行動：8位字節 * 密碼：8位字節 * 文件唯一ID：10字節char數組 * 保留位：32位整數(4字節)
File Table：Pak文件中包含文件的列表，在一個Pak文件中一個被包含的文件對應一個File Table。
* 文件名：30字節char數組 * 文件大小：32位整型 * 文件在pak文件中的位移：32位整數
Concatenated File Data：按File Table的次序連接在一起的文件數據。
* 文件數據
四、程序框架：
闡明：由於Pak文件的制作和應用分辨要應用兩個Java利用范疇：j2se和J2ME，所以本人將PakUtil類制作了2個版本（J2SE和J2ME）。
程序框架如下：
1。PakHeader類，定義了Pak文件頭。
2。PakFileTable類，定義Pak文件table。
3。PakUtil類（J2SE版），具備兩個功效：將多個png圖片合成一個Pak文件，並應用簡略的加減加密法對其進行加密；從Pak文件中取出png圖片，結構byte數組（可以用來結構Image對象）或者寫為文件。
PakUtil類（J2ME版），具備的功效：從Pak文件中取出png圖片，結構byte數組（可以用來結構Image對象）。
五、PakHeader和PakFileTable類：
PakHeader.Java：
package cn.org.matrix.gmatrix.gameLab.util.pak;/** * Pak文件頭： * 結構： *
簽名：6字節char數組 * 版本號：32位float *
文件table數目：32位整數 *
密碼行動：8位字節 * 密碼：8位字節 *
文件唯一ID：10字節char數組 *
保留位：32位整數(4字節) * @author cleverpig * */class PakHeader {
//定義文件唯一ID長度
public static final int UNIQUEID_LENGTH=10;
//定義文件簽名長度
public static final int SIGNATURE_LENGTH=6;
//定義加法運算
public static final int ADDITION_CIPHERACTION=0;
//定義減法運算
public static final int SUBTRACT_CIHOERACTION=1;
//文件簽名
private char[] signature=new char[SIGNATURE_LENGTH];
//版本號
private float version=0f;
//文件table數目
private long numFileTableEntrIEs=0;
//密碼應用方法：在原數據上進行加法還是減法
private byte cipherAction=ADDITION_CIPHERACTION;
//密碼值
private byte cipherValue=0x00;
//唯一ID
private char[] uniqueID=new char[UNIQUEID_LENGTH];
//保留的4字節
private long reserved=0;
public PakHeader(){
}
/**
* 結構方法
* @param signature 簽名
* @param version 版本
* @param numFileTableEntrIEs 文件table數目
* @param cipherAction 密碼應用方法
* @param cipherValue 密碼值
* @param uniqueID 唯一ID
* @param reserved 保留的2字節
*/
public PakHeader(char[] signature,float version,
long numFileTableEntrIEs,byte cipherAction,
byte cipherValue,char[] uniqueID,long reserved){
for(int i=0;i<SIGNATURE_LENGTH;this.signature[i]=signature[i],i++)
;
this.version=version;
this.cipherAction=cipherAction;
this.numFileTableEntries=numFileTableEntrIEs;
this.cipherValue=cipherValue;
for(int i=0;i<UNIQUEID_LENGTH;this.uniqueID[i]=uniqueID[i],i++);
this.reserved=reserved;
}
public byte getCipherValue() {
return cipherValue;
}
public void setCipherValue(byte cipherValue) {
this.cipherValue = cipherValue;
}
public long getNumFileTableEntrIEs() {
return numFileTableEntrIEs;
}
public void setNumFileTableEntries(long numFileTableEntrIEs) {
this.numFileTableEntries = numFileTableEntrIEs;
}
public long getReserved() { return reserved;
}
public void setReserved(long reserved) {
this.reserved = reserved;
}
public char[] getUniqueID() {
return uniqueID;
}
public void setUniqueID(char[] uniqueID) {
for(int i=0;i<UNIQUEID_LENGTH;this.uniqueID[i]=uniqueID[i],i++)
;
}
public float getVersion() {
return version;
}
public void setVersion(float version) {
this.version = version;
}
public byte getCipherAction() {
return cipherAction;
}
public void setCipherAction(byte cipherAction) {
this.cipherAction = cipherAction;
}
public char[] getSignature() {
return signature;
}
public void setSignature(char[] signature) {
for(int i=0;i<SIGNATURE_LENGTH;this.signature[i] = signature[i],i++)
;
}
/**
* 返回PakHeader的大小
* @return 返回PakHeader的大小
*/
public static int size(){
return SIGNATURE_LENGTH+4+4+1+1+UNIQUEID_LENGTH+4;
}
public String toString(){
String result="";
result+="\t簽名:"+new String(this.signature).trim()
+"\t版本號:"+this.version
+"\t文件table數目:"+this.numFileTableEntrIEs
+"\t密碼行動:" +this.cipherAction
+"\t密碼:"+this.cipherValue
+"\t文件唯一ID:"+new String(this.uniqueID).trim() +"\t保留位:"+this.reserved;
return result;
}}
PakFileTable.Java
package cn.org.matrix.gmatrix.gameLab.util.pak;/** * Pak文件table類 * 文件table結構： *
文件名：30字節char數組 *
文件大小：32位整型 *
文件在pak文件中的位移：32位整數 * @author cleverpig * */class PakFileTable {
public static final int FILENAME_LENGTH=30;
//文件名
private char[] fileName=new char[FILENAME_LENGTH];
//文件大小
private long fileSize=0L;
//文件在pak文件中的位移
private long offSet=0L;
public PakFileTable(){
}
/**
* 結構方法
* @param fileName 文件名
* @param fileSize 文件大小
* @param offSet 文件在Pak文件中的位移
*/
public PakFileTable(char[] fileName,
long fileSize,long offSet){
for(int i=0;i<FILENAME_LENGTH;this.fileName[i]=fileName[i],i++)
; this.fileSize=fileSize;
this.offSet=offSet;
}
public char[] getFileName() {
return fileName;
}
public void setFileName(char[] fileName) {
for(int i=0;i<fileName.length;this.fileName[i]=fileName[i],i++)
;
}
public long getFileSize() {
return fileSize;
}
public void setFileSize(long fileSize) {
this.fileSize = fileSize;
}
public long getOffSet() {
return offSet;
}
public void setOffSet(long offSet) {
this.offSet = offSet;
}
/**
* 返回文件Table的大小
* @return 返回文件Table的大小
*/
public static int size(){
return FILENAME_LENGTH+4+4;
}
public String toString(){
return "\t文件名:"+new String(this.fileName).trim()
+"\t文件大小:"+this.fileSize
+"\t文件位移:"+this.offSet;
}}
六、PakUtil類（J2SE版）：
PakUtil.Java
package cn.org.matrix.gmatrix.gameLab.util.pak;import Java.io.*;
import Java.util.Vector;
/** * Pak工具類 * 功效：
*1.將多個png圖片合成一個Pak文件，並應用簡略的加減加密法對其進行加密；
* 2.從Pak文件中取出png圖片，結構byte數組（可以用來結構Image對象）或者寫為文件 * @author cleverpig * */public class PakUtil {
public PakUtil(){
}
/**
* 返回文件長度
* @param filePath 文件路徑
* @return 文件長度
*/
private long getFileSize(String filePath){
File file=new File(filePath);
return file.length();
}
/**
* 返回文件名
* @param filePath 文件路徑
* @return 文件名
*/
private String getFileName(String filePath){
File file=new File(filePath);
return file.getName();
}
/**
* 盤算文件位移的起始點
* @return 文件位移的起始點
*/
private long workOutOffsetStart(PakHeader header){
//盤算出文件頭+文件table的長度
return PakHeader.size()+header.getNumFileTableEntrIEs()*PakFileTable.size();
}
/**
* 盤算文件位移
* @param fileIndex 文件序號
* @param lastFileOffset 上一個文件位移
* @return 文件在pak文件中的位移
*/
private long workOutNextOffset(long sourceFileSize,long lastFileOffset){
return lastFileOffset+sourceFileSize;
}
/**
* 天生文件table
* @param sourceFileName 源文件名
* @param sourceFileSize 源文件長度
* @param currentFileOffset 當前文件位移
* @return 天生的PakFileTable對象
* @throws Exception
*/
private PakFileTable[] readFileTable(DataInputStream dis,int fileTableNumber) throws Exception{
PakFileTable[] fileTable=new PakFileTable[fileTableNumber];
for(int i=0;i<fileTableNumber;i++){
PakFileTable ft=new PakFileTable();
ft.setFileName(readCharArray(dis,PakFileTable.FILENAME_LENGTH));
ft.setFileSize(dis.readLong());
ft.setOffSet(dis.readLong());
fileTable[i]=ft;
}
return fileTable;
}
/**
* 從pak文件讀取文件到byte數組
* @param dis DataInputStream
* @param fileTable PakFileTable
* @return byte數組
* @throws Exception
*/
private byte[] readFileFromPak(DataInputStream dis,PakHeader header,PakFileTable fileTable) throws Exception{
dis.skip(fileTable.getOffSet()-workOutOffsetStart(header));
//
int fileLength=(int)fileTable.getFileSize();
byte[] fileBuff=new byte[fileLength];
int readLength=dis.read(fileBuff,0,fileLength);
if (readLength<fileLength){
System.out.println("讀取數據長度不准確");
return null;
}
else{
decryptBuff(fileBuff,readLength,header);
return fileBuff;
}
}
/**
* 將buffer中的內容寫進到文件
* @param fileBuff 保留文件內容的buffer
* @param fileName 文件名
* @param extractDir 文件導出目錄
* @throws Exception
*/
private void writeFileFromByteBuffer(byte[] fileBuff,String fileName,String extractDir) throws Exception{
String extractFilePath=extractDir+fileName;
File wFile=new File(extractFilePath);
FileOutputStream fos=new FileOutputStream(wFile);
DataOutputStream DOS=new DataOutputStream(fos);
DOS.write(fileBuff);
DOS.close();
fos.close();
}
/**
* 從pak文件中取出指定的文件到byte數組，假如需要的話可以將byte數組寫為文件
* @param pakFilePath pak文件路徑
* @param extractFileName pak文件中將要被取出的文件名
* @param writeFile 是否需要將byte數組寫為文件
* @param extractDir 假如需要的話可以將byte數組寫為文件，extractDir為取出數據被寫的目錄文件
* @return byte數組
* @throws Exception
*/
public byte[] extractFileFromPak(String pakFilePath,
String extractFileName,boolean writeFile,String extractDir) throws Exception{
File rFile=new File(pakFilePath);
FileInputStream fis=new FileInputStream(rFile);
DataInputStream dis=new DataInputStream(fis);
PakHeader header=readHeader(dis);
PakFileTable[] fileTable=readFileTable(dis,(int)header.getNumFileTableEntrIEs());
boolean find=false; int fileIndex=0;
for(int i=0;i<fileTable.length;i++){
String fileName=new String(fileTable[i].getFileName()).trim();
if (fileName.equals(extractFileName)){
find=true;
fileIndex=i;
break;
}
}
if (find==false){
System.out.println("沒有找到指定的文件");
return null;
}
else{
byte[] buff=readFileFromPak(dis,header,fileTable[fileIndex]);
if (writeFile){
writeFileFromByteBuffer(buff,extractFileName,extractDir);
}
else{
dis.close();
fis.close();
}
return buff;
}
}
/**
* 從pak文件中取出指定的Pak文件的信息
* @param pakFilePath pak文件路徑
* @return 裝載文件頭和文件table數組的Vector
* @throws Exception
*/
public Vector showPakFileInfo(String pakFilePath) throws Exception{
File rFile=new File(pakFilePath);
FileInputStream fis=new FileInputStream(rFile);
DataInputStream dis=new DataInputStream(fis);
PakHeader header=readHeader(dis);
PakFileTable[] fileTable=readFileTable(dis,(int)header.getNumFileTableEntrIEs()); Vector result=new Vector();
result.add(header);
result.add(fileTable);
return result;
}
public static void main(String[] argv) throws Exception{
PakUtil pu=new PakUtil();
//結構文件頭
char[] signature=new char[PakHeader.SIGNATURE_LENGTH];
signature=new String("012345").toCharArray();
char[] uniqueID=new char[PakHeader.UNIQUEID_LENGTH];
uniqueID=new String("0123456789").toCharArray();
PakHeader header=new PakHeader();
header.setSignature(signature);
header.setNumFileTableEntrIEs(3);
header.setCipherAction((byte)PakHeader.ADDITION_CIPHERACTION);
header.setCipherValue((byte)0x0f);
header.setUniqueID(uniqueID);
header.setVersion(1.0f);
header.setReserved(0L);
String[] filePathArray={"F:\\eclipse3.1RC3\\workspace\\gmatrixProject_J2SE\\testFiles\\apple.png",
"F:\\eclipse3.1RC3\\workspace\\gmatrixProject_J2SE\\testFiles\\cushaw.png",
"F:\\eclipse3.1RC3\\workspace\\gmatrixProject_J2SE\\testFiles\\Flash.png"};
String extractFilePath="F:\\eclipse3.1RC3\\workspace\\gmatrixProject_J2SE\\testFiles\\test.pak";
//制作Pak文件
System.out.println("制作Pak文件...");
pu.makePakFile(filePathArray,extractFilePath,header);
System.out.println("制作Pak文件完成");
//從Pak文件中取出所有的圖片文件
Vector pakInfo=pu.showPakFileInfo(extractFilePath);
header=(PakHeader)pakInfo.elementAt(0);
System.out.println("Pak文件信息:");
System.out.println("文件頭:");
System.out.println(header);
PakFileTable[] fileTable=(PakFileTable[])pakInfo.elementAt(1);
for(int i=0;i<fileTable.length;i++){
System.out.println("文件table["+i+"]:");
System.out.println(fileTable[i]);
}
String restoreDir="F:\\eclipse3.1RC3\\workspace\\gmatrixProject_J2SE\\testFiles\\extract\\";
String restoreFileName=null;
byte[] fileBuff=null;
for(int i=0;i<fileTable.length;i++){
restoreFileName=new String(fileTable[i].getFileName()).trim();
System.out.println("從Pak文件中取出"+restoreFileName+"文件...");
fileBuff=pu.extractFileFromPak(extractFilePath,restoreFileName,true,restoreDir);
System.out.println("從Pak文件中取出"+restoreFileName+"文件保留在"+restoreDir+"目錄");
}
}}
七、PakUtil類（J2ME版）：
PakUtil.Java
package cn.org.matrix.gmatrix.gameLab.util.pak;
import Java.io.*;
import Java.util.Vector;
/** * Pak工具類 * 功效： * 從Pak文件中取出png圖片，結構byte數組（可以用來結構Image對象） * @author cleverpig * */public class PakUtil {
public PakUtil(){
}
/**
* 盤算文件位移的起始點
* @return 文件位移的起始點
*/
private long workOutOffsetStart(PakHeader header){
//盤算出文件頭+文件table的長度
return PakHeader.size()+header.getNumFileTableEntrIEs()*PakFileTable.size();
}
/**
* 從DataInputStream讀取char數組
* @param dis DataInputStream
* @param readLength 讀取長度
* @return char數組
* @throws Exception
*/
private char[] readCharArray(DataInputStream dis,int readLength) throws Exception{
char[] readCharArray=new char[readLength];
for(int i=0;i<readLength;i++){
readCharArray[i]=dis.readChar();
}
return readCharArray;
}
/**
* 從PAK文件中讀取文件頭
* @param dis DataInputStream
* @return PakHeader
* @throws Exception
*/
private PakHeader readHeader(DataInputStream dis) throws Exception{
PakHeader header=new PakHeader();
char[] signature=readCharArray(dis,PakHeader.SIGNATURE_LENGTH);
header.setSignature(signature);
header.setVersion(dis.readFloat());
header.setNumFileTableEntrIEs(dis.readLong());
header.setCipherAction(dis.readByte());
header.setCipherValue(dis.readByte());
char[] uniqueID=readCharArray(dis,PakHeader.UNIQUEID_LENGTH);
header.setUniqueID(uniqueID);
header.setReserved(dis.readLong());
return header;
}
/**
* 讀取所有的文件table
* @param dis DataInputStream
* @param fileTableNumber 文件表總數
* @return 文件table數組
* @throws Exception
*/
private PakFileTable[] readFileTable(DataInputStream dis,int fileTableNumber) throws Exception{
PakFileTable[] fileTable=new PakFileTable[fileTableNumber];
for(int i=0;i<fileTableNumber;i++){
PakFileTable ft=new PakFileTable();
ft.setFileName(readCharArray(dis,PakFileTable.FILENAME_LENGTH));
ft.setFileSize(dis.readLong());
ft.setOffSet(dis.readLong());
fileTable[i]=ft;
}
return fileTable;
}
/**
* 從pak文件讀取文件到byte數組
* @param dis DataInputStream
* @param fileTable PakFileTable
* @return byte數組
* @throws Exception
*/
private byte[] readFileFromPak(DataInputStream dis,PakHeader header,PakFileTable fileTable) throws Exception{
dis.skip(fileTable.getOffSet()-workOutOffsetStart(header));
//
int fileLength=(int)fileTable.getFileSize();
byte[] fileBuff=new byte[fileLength];
int readLength=dis.read(fileBuff,0,fileLength);
if (readLength<fileLength){
System.out.println("讀取數據長度不准確");
return null;
}
else{
decryptBuff(fileBuff,readLength,header);
}
return fileBuff;
}
/**
* 應用文件頭中的密碼對數據進行解密
* @param buff 被解密的數據
* @param buffLength 數據的長度
* @param header 文件頭
*/
private void decryptBuff(byte[] buff,int buffLength,PakHeader header){
for(int i=0;i<buffLength;i++){
switch(header.getCipherAction()){
case PakHeader.ADDITION_CIPHERACTION:
buff[i]-=header.getCipherValue();
break;
case PakHeader.SUBTRACT_CIHOERACTION:
buff[i]+=header.getCipherValue();
break;
}
}
}
/**
* 從pak文件中取出指定的文件到byte數組
* @param pakResourceURL pak文件的資源路徑
* @param extractResourceName pak文件中將要被取出的文件名
* @return byte數組
* @throws Exception
*/
public byte[] extractResourceFromPak(String pakResourceURL
,String extractResourceName) throws Exception{
InputStream is=this.getClass().getResourceAsStream(pakResourceURL);
DataInputStream dis=new DataInputStream(is);
}
}}
八、源代碼應用簡介：
Pak過程：J2SE版的PakUtil將testFiles目錄中的三個png文件Pak成為test.pak文件。
UnPak過程：J2SE版的PakUtil將testFiles目錄中test.pak文件開釋到testFiles\extract目錄下；J2ME版的PakUtil從res目錄中的test.pak文件讀取出其中所包含的3個png文件數據並裝進到byte數據，用來結構Image對象，大家請運行PakUtilTestMIDlet.Java便可看到輸出的信息
