Nginx的Gzip功能

什麼是HTTP壓縮

有時候客戶端和服務器之間會傳輸比較大的報文數據，這時候就佔用較大的網絡帶寬和時長。爲了節省帶寬，加速報文的響應速速，能夠將傳輸的報文數據先進行壓縮，而後再進行傳輸。
HTTP支持多種報文壓縮算法，下面是一個普通的請求頭，從Accept-Encoding字段能夠看出支持gzip、deflate和br壓縮算法。本文咱們重點講使用Gzip算法對報文進行壓縮，好比Gzip來壓縮HTML,Javascript, CSS文件，壓縮完後能大大減小網絡傳輸的數據量，提升了用戶顯示網頁的速度。

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cache-Control: max-age=0
Connection: keep-alive
Host: localhost:8000
If-Modified-Since: Tue, 21 Apr 2020 14:09:01 GMT
If-None-Match: "5e9efe7d-264"
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/71.0.3578.98 Safari/537.36

任何技術都是雙面的，HTTP壓縮雖然能減小帶寬佔用加快響應速度，可是由於須要額外的壓縮和解壓的過程，因此會佔用些客戶端或服務器端的計算資源。

瞭解HTTP的讀者知道，能夠對HTTP的報文體進行編碼加密。其實HTTP壓縮是一種特殊的編碼方式，使用這種編碼方式能夠將報文大大減小，使用對應的解法方式又能還原最初的報文。（咱們能夠看出，其實壓縮技術的本質就是一種編碼方式）

HTTP壓縮的使用場景

從上面對於HTTP壓縮的介紹能夠看出，這種技術是一種優化技術，經常用於壓縮服務器端返回的報文以達到節省帶寬加速響應的目的。

下面簡單介紹一個HTTP使用Gzip壓縮的過程。

• 瀏覽器發送Http request 給Web服務器, request 中有Accept-Encoding: gzip, deflate, br。 (告訴服務器，瀏覽器支持gzip壓縮)

• Web服務器接到request後， 先生成原始的Response, 其中有原始的Content-Type和Content-Length。

• Web服務器經過Gzip，來對Response進行編碼， 編碼後header中有Content-Type和Content-Length(壓縮後的大小)， 而且增長了Content-Encoding:gzip. 而後把Response發送給瀏覽器。

• 瀏覽器接到Response後，根據Content-Encoding:gzip來對Response進行解碼。 獲取到原始response後， 而後顯示出網頁。

客戶端也能夠發送壓縮數據給服務端，經過代碼將請求數據解壓便可，規範起見一樣要在請求中加入Content-Encoding:gzip

用Nginx實現HTTP壓縮

Nginx提供了對HTTP Gzip壓縮的支持，這邊咱們就來看看適應Nginx怎麼對返回報文進行壓縮。

Nginx中經過ngx_http_gzip_module模塊、ngx_http_gzip_static_module模塊和ngx_http_gunzip_module模塊來對Gzip功能進行支持。通常狀況下Nginx默認會編譯
這些模塊，能夠經過nginx -V命令看下你安裝的nginx是否包含了這些模塊。

Gzip相關的指令能夠在配置文件的http塊、server塊或者location塊中。

ngx_http_gzip_module模塊

ngx_http_gzip_module模塊主要負責Gzip功能的開啓和設置，對響應數據進行在線實時壓縮。該模塊包含如下主要指令。

# 開啓或者關閉Gzip功能,默認狀況下，該指令設置爲off，即不啓用Gzip功能。只有將該指令設置爲on時，其餘指令設置纔有效
gzip on | off

# 設置Gzip壓縮文件使用緩存空間的大小
# 默認值是：gzip_buffers 32 4k|16 8k
gzip_buffers number size;

# 該指令用於設定Gzip壓縮程度，包括級別1到級別9。
# 級別1表示壓縮程度最低，壓縮效率最高；級別9表示壓縮程度最高，壓縮效率最低，最費時間。
# 默認是1
gzip_comp_level level

# 針對不一樣種類客戶端發起的請求，能夠選擇性地開啓和關閉Gzip功能。
# 支持正則表達式，其中，regex 根據客戶端的瀏覽器標誌（User-Agent，UA）進行設置。
gzip_disable regex ...;

# 該設置使用了正則表達式，其能夠匹配UC字符串中包含MSIE 四、MSIE 5和MSIE6的全部瀏覽器。
# 響應這些瀏覽器發出的請求時，Nginx服務器不進行Gzip壓縮。
gzip_disable MSIE [4-6]\.;

# 早期的一些瀏覽器或者HTTP客戶端，可能不支持Gzip自解壓，所以用戶有時會看到亂碼，因此針
# 對不一樣的HTTP協議版本，須要選擇性地開啓或者關閉Gzip功能。該指令用於設置開啓Gzip功能的最低HTTP協議版本。
# 默認設置爲1.1版本，即只有客戶端使用1.1及以上版本的HTTP協議時，才使用Gzip功能對響應輸出數據進行壓縮。
# 從目前來看，絕大多數的瀏覽器都支持Gzip自解壓，通常採用默認值便可.
zip_http_version 1.0 | 1.1;

# 該指令設置頁面的字節數，當響應頁面的大小大於該值時，才啓用Gzip功能。
# 建議設置成gzip_min_length 1024;
gzip_min_length length;

# 用於設置Nginx服務器是否對後端服務器返回的結果進行Gzip壓縮;
# 通常狀況下，後端都是用來作restAPI接口，返回的數據量不會太大，不建議進行壓縮
# 真的須要對後端返回的數據進行壓縮是能夠再看下這塊的內容
gzip_proxied off | expired | no-cache | no-store | private | no_last_modified | no_etag | auth | any ...;

# 設置MIME類型，被設置的類型將被壓縮，默認值是：text/html
# 該變量還能夠取「*」，表示對全部MIME類型的頁面數據進行Gzip壓縮
# 通常能夠設置成：gzip_types text/plain  application/javascript  text/css text/xml
gzip_types mime-type ...;

# 開啓後的效果是在響應頭部添加了Accept-Encoding: gzip
gzip_vary on | off;

ngx_http_gzip_static_module模塊

ngx_http_gzip_static_module模塊主要負責搜索和發送通過Gzip功能預壓縮的數據。這些數據以「.gz」做爲後綴名存儲在服務器上。若是客戶端請求的數據在以前被壓縮過，而且客戶端瀏覽器支持Gzip壓縮，就直接返回壓縮後的數據。

該模塊與ngx_http_gzip_module模塊的不一樣之處主要在於，該模塊使用的是靜態壓縮，在HTTP響應頭部包含Content-Length頭域來指明報文體的長度，用於服務器可肯定響應數據長度的狀況；然後者默認使用Chunked編碼的動態壓縮，其主要適用於服務器沒法肯定響應數據長度的狀況，好比大文件下載的情形，這時須要實時生成數據長度。

該模塊指令的使用和ngx_http_gzip_static_module模塊相似，這邊就再也不具體展開了。你們能夠參考官方文檔

該模塊是Nginx服務器的可選HTTP模塊，若是要使用，必須在Nginx程序配置時添加--with-http_gzip_static_module指令。

ngx_http_gunzip_module模塊

Nginx服務器支持對響應輸出數據流進行Gzip壓縮，這對客戶端瀏覽器來講，須要有能力解壓和處理Gzip壓縮數據，但若是客戶端自己不支持該功能，就須要Nginx服務器在向其發送數據以前先將該數據解壓。這些壓縮數據可能來自於後端服務器壓縮產生或者Nginx服務器預壓縮產生。ngx_http_gunzip_module模塊即是用來針對不支持Gzip壓縮數據處理的客戶端瀏覽器，對壓縮數據進行解壓處理的.

一樣，對這個模塊的指令使用就不具體展開了，你們能夠參考官方文檔

現代的瀏覽器通常都支持壓縮功能，因此這個模塊使用到的概率較小。

配置列子

gzip            on;
gzip_min_length 1000;
gzip_proxied    expired no-cache no-store private auth;
gzip_types      text/plain application/xml;

爲了使得Nginx服務器可以在全局範圍內應用Gzip壓縮功能，能夠將Gzip配置放在了http全局塊中。若是要對各個虛擬主機差異性對待，咱們能夠在對應的server
塊中添加各自的Gzip配置指令；

閱讀延伸

平時開發的應用中可能不是全部的應用都使用了Nginx，看看其餘Web服務器怎麼開啓對HTTP壓縮的支持。

1. Spring Boot中內嵌的Tomcat開啓壓縮功能

Tomcat做爲servet容器+http server，也是支持gzip壓縮的。使用傳統的Tomcat的話，咱們只須要在server.xml配置開啓HTTP壓縮便可。
在embed版本下須要經過代碼來配置。spring-boot內置的tomcat是embed版本，經過內置的autoconfig機制已經作了一些默認tomcat配置，可是對於一些不經常使用/高級的配置，spring-boot並無提供入口。

不過因爲spring bean的特性，能夠覆蓋默認裝配的bean，包括tomcat相關的配置。使用TomcatConnectorCustomizer接口能夠開啓壓縮配置。

public class ConnC1 implements TomcatConnectorCustomizer{

    @Override
    public void customize(Connector connector) {
        ProtocolHandler protocolHandler = connector.getProtocolHandler();
        if(protocolHandler instanceof Http11NioProtocol){
            Http11NioProtocol http11NioProtocol = (Http11NioProtocol)protocolHandler;
            http11NioProtocol.setCompression("on");//default off
            http11NioProtocol.setCompressibleMimeType();
            http11NioProtocol.setCompressionMinSize(2048);//default 2048(B)
            http11NioProtocol.setMaxKeepAliveRequests(1);//default 200
        }
    }
}

關於Tomcat對於HTTP壓縮的支持，你們能夠從Tomcat的CompressionConfig這個類開始尋找線索。

其實若是隻是簡單開啓對壓縮功能的支持的話，只要在Spring Boot作下面的配置便可：

server:
  compression:
    enabled: true
    min-response-size: 1024
    mime-types:
       application/json

問題

歡迎你們留言說說Gzip功能還有哪些經常使用場景~