.NET 11 が System.IO.Compression にネイティブな Zstandard 圧縮を追加

Zstandard 圧縮を必要とした .NET 開発者は、長年 ZstdSharp や ZstdNet のようなサードパーティラッパーに頼ってきました。.NET 11 Preview 1 からそれが変わります。System.IO.Compression は今や NuGet 経由の迂回なしで、ZstandardStream、ZstandardEncoder、ZstandardDecoder をファーストクラス API として出荷します。

なぜ Zstandard が重要か

Meta によって開発された Zstandard (zstd) は、速度と圧縮率のスイートスポットに位置しています。.NET チームの内部ベンチマークは、同等品質で Brotli と Deflate より 2-7 倍速く圧縮し、最速レベルでは 2-14 倍速く解凍することを示しています。HTTP ペイロード、ログ送信、またはバイナリシリアライゼーションにとって、このギャップは重要です。

5 行でストリーミング圧縮

API は BrotliStream と GZipStream を反映しているので、移行パスは馴染みがあります。

using System.IO.Compression;

await using var input = File.OpenRead("dump.json");
await using var output = File.Create("dump.json.zst");
await using var zstd = new ZstandardStream(output, CompressionMode.Compress);

await input.CopyToAsync(zstd);

解凍は鏡像です。入力ストリームをラップして読み込みます。

await using var compressed = File.OpenRead("dump.json.zst");
await using var zstd = new ZstandardStream(compressed, CompressionMode.Decompress);
await using var output = File.Create("dump.json");

await zstd.CopyToAsync(output);

ZstandardEncoder による細かい制御

圧縮レベルを設定したり、訓練された辞書を使用する必要がある場合は、ZstandardEncoder まで降りてください。

using var encoder = new ZstandardEncoder(compressionLevel: 6);

Span<byte> source = GetPayload();
Span<byte> destination = new byte[ZstandardEncoder.GetMaxCompressedLength(source.Length)];

encoder.TryCompress(source, destination, out int bytesWritten);

圧縮レベルは 1 (最速) から 22 (最小出力) まで及びます。デフォルトのレベル 3 は、ほとんどのワークロードに対してすでに Deflate の比率を上回ります。ZstandardDictionary は、API レスポンスやログ行のような小さく反復的なペイロードに対するさらに良い比率のために、代表的なサンプルで訓練することを可能にします。

HttpClient が自動 Zstd 解凍を取得

DecompressionMethods には Zstandard メンバーが含まれるようになったので、透過的な HTTP 解凍を有効にするのは 1 つのフラグです。

var handler = new HttpClientHandler
{
    AutomaticDecompression = DecompressionMethods.Zstandard
};
var client = new HttpClient(handler);

サーバーが Content-Encoding: zstd レスポンスを送信する場合、ハンドラーはコードがストリームを見る前にそれを解凍します。

今試すべきこと

.NET 11 Preview SDK をインストールし、net11.0 をターゲットにし、既存の BrotliStream または GZipStream の呼び出しサイトの 1 つを ZstandardStream に交換します。スループットと圧縮サイズを測定してください。数字が物語る傾向があります。

ウィンドウサイズチューニング用の ZstandardCompressionOptions を含む API サーフェス全体は、Microsoft Learn に文書化されています。