使用Brotli提升網站訪問速度

使用Brotli提升網站訪問速度

在優化網站打開速度上，咱們有不少的方法，而其中一個就是減小諸如Javascript和CSS等資源文件的大小，而減小文件大小的方法除了在代碼上下功夫外，最經常使用的方法就是使用壓縮算法對文件進行壓縮。

目前，網站廣泛使用的是gzip壓縮算法，固然你可能還知道deflate和sdch算法，可是最近兩年新興了一個新的壓縮算法：Brotli，下面我將會對這個算法進行簡單的介紹。

什麼是Brotli

Brotli最初發佈於2015年，用於網絡字體的離線壓縮。Google軟件工程師在2015年9月發佈了包含通用無損數據壓縮的Brotli加強版本，特別側重於HTTP壓縮。其中的編碼器被部分改寫以提升壓縮比，編碼器和解碼器都提升了速度，流式API已被改進，增長更多壓縮質量級別。新版本還展示了跨平臺的性能改進，以及減小解碼所需的內存。

與常見的通用壓縮算法不一樣，Brotli使用一個預約義的120千字節字典。該字典包含超過13000個經常使用單詞、短語和其餘子字符串，這些來自一個文本和HTML文檔的大型語料庫。預約義的算法能夠提高較小文件的壓縮密度。

使用brotli取代deflate來對文本文件壓縮一般能夠增長20%的壓縮密度，而壓縮與解壓縮速度則大體不變。

瀏覽器支持狀況

• Chrome從版本49開始支持，可是完整的支持是在版本50（2016年5月27日開始支持）。

• Firefox從版本52開始支持。

• IE全版本不支持，可是Edge從版本15開始支持。

• Safari全系不支持。

• Opera從版本44開始支持。

支持Brotli壓縮算法的瀏覽器使用的內容編碼類型爲br，例如如下是Chrome瀏覽器請求頭裏Accept-Encoding的值：

Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br

若是服務端支持Brotli算法，則會返回如下的響應頭：

Content-Encoding: br

須要注意的是，只有在HTTPS的狀況下，瀏覽器纔會發送br這個Accept-Encoding。

關於性能

下面是LinkedIn作的一個性能測試結果：

Algorithm	Quality	Compression Time (ms)	Decompression Time (ms)
gzip	6	169	35
gzip	9	284	27
zopfli	15	37,847	32
zopfli	100	194,460	38
zopfli	1000	1,855,480	29
brotli	4	109	24
brotli	5	193	20
brotli	5	517	23
brotli	11	11,913	22

能夠看到，Brotli的壓縮率更高，意味着經過Brotli算法壓縮的文件，文件大小更小，可是由表格能夠看到，Brotli的壓縮時間比gzip要多，而解壓時間則至關。因此在運行中（on-the-fly）使用Brotli算法壓縮文件可能並非一個很好的方案，下面咱們再探討下。

更多的評測能夠看如下兩個連接：

• https://cran.r-project.org/we...

• https://hacks.mozilla.org/201...

使用Brotli

Brotli有更高的壓縮率，可是同時也須要更長的壓縮時間，因此在請求的時候實時進行壓縮並非一個很好的實踐（固然你能夠這麼作）。咱們能夠預先對靜態文件進行壓縮，而後直接提供給客戶端，這樣咱們就避免了Brotli壓縮效率低的問題，同時使用這個方式，咱們可使用壓縮質量最高的等級去壓縮文件，最大程度的去減少文件的大小。

另外，因爲不是全部瀏覽器都支持Brotli算法，因此在服務端，咱們須要同時提供兩種文件，一個是通過Brotli壓縮的文件，一個是原始文件，在瀏覽器不支持Brotli的狀況下，咱們可使用gzip去壓縮原始文件提供給客戶端。

具體的實現能夠參照下Linkin的這篇文章：https://engineering.linkedin....。

在Nginx上啓用Brotli

nginx目前並不支持Brotli算法，須要使用第三方模塊，例如ngx_brotli進行實現。下面是簡單的安裝步驟。

安裝及配置

下載ngx_brotli模塊及其依賴：

$ git clone https://github.com/google/ngx_brotli
$ cd ngx_brotli
$ git submodule update --init

編譯Nginx時加入ngx_brotli模塊：

$ cd /path/to/nginx_source/
$ ./configure --add-module=/path/to/ngx_brotli
$ make && make install

在Nginx配置文件的http塊下增長如下指令：

brotli               on;  
brotli_comp_level    6;  
brotli_buffers       16 8k;  
brotli_min_length    20;  
brotli_types         *;

以上是on-the-fly的配置方式，若是是要響應已經使用Brotli壓縮過的文件，則使用brotli_static指令。下面是ngx_brotli模塊相關指令的一些簡單解析。

模塊指令解析

brotli_static

啓用後將會檢查是否存在帶有br擴展的預先壓縮過的文件。若是值爲always，則老是使用壓縮過的文件，而不判斷瀏覽器是否支持。

brotli

是否啓用在on-the-fly方式壓縮文件，啓用後，將會在響應時對文件進行壓縮並返回。

brotli_types

指定對哪些內容編碼類型進行壓縮。text/html內容老是會被進行壓縮。

brotli_buffers

設置緩衝的數量和大小。大小默認爲一個內存頁的大小，也就是4k或者8k。

brotli_comp_level

設置壓縮質量等級。取值範圍是0到11.

brotli_window

設置窗口大小。

brotli_min_length

設置須要進行壓縮的最小響應大小。

具體信息請參看：https://github.com/google/ngx...

參考

• https://en.wikipedia.org/wiki...

• https://engineering.linkedin....

• https://github.com/google/ngx...

• http://caniuse.com/#search=br...