前端性能优化 - Gzip压缩

什么是Gzip压缩？

gzip是GNUzip的缩写，是一种文件的压缩格式（也可以说是若干种文件压缩程序），类似的压缩格式还有compress，deflate等。

web上使用gzip编码格式传输有几个要点：

浏览器和服务器都需要支持gzip编码
采用 LZ77 算法与 Huffman 编码来压缩文件，是一种无损压缩算法
压缩比率在3-10倍左右（纯文本），可以大大节省服务器的网络带宽

是否前端所有资源都需要Gzip压缩？

最佳实践类型是html、js、css

图片资源为什么不需要Gzip压缩？
这个和gzip使用的Deflate算法有关系，因为它使用了 LZ77 算法与 Huffman 编码来压缩文件，重复度越高的文件可压缩的空间就越大，但是图片的重复度是很低的，甚至压缩后页面的体积会变大，得不偿失

Gzip的压缩原理是什么？

1. 浏览器请求url，并在请求头中设置属性accept-encoding: gzip。这表明该浏览器是支持gzip，该参数浏览器在请求资源时会自动带上。
2. 服务器在接收到浏览器发送的请求之后，服务器会返回压缩后的文件，并在响应头重包含content-encoding: gzip。若是没有gzip文件，会返回为压缩的文件。
3. 浏览器接收到服务器的响应之后，根据content-encoding: gzip响应头使用gzip策略解压压缩后的资源，通过content-type内容类型决定怎么编码读取该文件内容。

是否所有的浏览器都支持gzip?
是的。所有浏览器都支持。

content-type和content-encoding的区别?

content-type：内容类型，决定文件接收方以什么形式、什么编码读取这个文件，注重是浏览器如何读取文件。
content-encoding：设置文件内容的编码格式，传输前什么格式，传输后接收到要以什么格式解析，注重如何传输文件。

Gzip压缩的方案有几种？

一、服务器在线Gzip压缩（nginx）

服务在线Gzip压缩，不同服务器会有不同的配置，比如node服务器、nginx服务器、tomcat服务器

本次主要围绕nginx配置来阐述流程，以下是nginx的配置属性

属性	说明	建议值
compression	on为启用，off为关闭	on
gzip_min_length	设置允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从header头中的Content-Length中进行获取。默认值是0，不管页面多大都压缩。建议设置成大于1k的字节数，小于1k可能会越压越大	1k
gzip_buffers	获取多少内存用于缓存压缩结果，‘4 16k’表示以16k*4为单位获得	4 16k
gzip_comp_level	gzip压缩比（1~9），越小压缩效果越差，但是越大处理越慢，所以一般取中间值	4
gzip_types	对特定的MIME类型生效,其中'text/html’被系统强制启用	text/plain application/javascript application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png;
gzip_http_version	识别http协议的版本,早起浏览器可能不支持gzip自解压,用户会看到乱码	1.1
gzip_vary	启用应答头"Vary: Accept-Encoding"	on

其中的zip_comp_level，是一项重要的性能指标，取值多少最合理？以下是以umi为例，level从1-9，压缩之后的umi.742a046d.js文件分析

以上分析得出结论：随着压缩率的提高，所消耗的CPU也会越来越多。从1-4压缩比较明显，5以后基本变化不大。估建议设置gzip_comp_level 4

二、前端预生成gz文件

前端工程项目可以在打包的时候，前端使用webpack或vite打包工作，生成gz文件。这样的目的是减少在服务器在线生成gzip的步骤。

Nginx服务器只需要配置：

// 静态加载本地的gz文件，需要在nginx上安装http_gzip_static_module模块
gzip_static on;

在webpack中可以使用compression-webpack-plugin来实现

const CompressionPlugin = require('compression-webpack-plugin');

module.exports = {
  // ...其他配置
  plugins: [
    new CompressionPlugin({
      // 匹配需要进行Gzip压缩的文件类型
      test: /\.(js|css|html|svg)$/,
      // 只有文件大小大于等于该值时才会生成Gzip文件
      threshold: 10240,
    }),
  ],
};

在vite中使用vite-plugin-compression来实现

import compressPlugin from 'vite-plugin-compression';

export default defineConfig({
  plugins: [
    compressPlugin({
      ext: '.gz',
      algorithm: 'gzip',
      deleteOriginFile: false,
    }),
  ],
});

Gzip两种方式结合

1、两种方式的优缺点

一、前端借助构建工具，预先生成gz文件，缺点是构打包后构建的产物体积会变大，优点是不耗费服务器的性能。
二、使用nginx在线Gzip，缺点是需要实时压缩，会耗费服务器的性能，但是无需前端预先生成gz文件。

2、两种方式结合的配置

有gz文件的时候使用静态资源，不存在gz文件的时候进行在线压缩而不是加载源文件，需要在nginx上把两种配置都写上。

// nginx配置
gzip on;
gzip_static on;
gzip_comp_level 4;
gzip_types text/plain text/html text/css application/x-javascript text/xml application/xml application/xml

gzip_static的优先级高，会先加载静态gz文件，当同目录下不存在此文件的时候，会执行在线压缩命令。