使用Brotli提升网站访问速度

使用Brotli提升网站访问速度

在优化网站打开速度上，咱们有不少的方法，而其中一个就是减小诸如Javascript和CSS等资源文件的大小，而减小文件大小的方法除了在代码上下功夫外，最经常使用的方法就是使用压缩算法对文件进行压缩。

目前，网站广泛使用的是gzip压缩算法，固然你可能还知道deflate和sdch算法，可是最近两年新兴了一个新的压缩算法：Brotli，下面我将会对这个算法进行简单的介绍。

什么是Brotli

Brotli最初发布于2015年，用于网络字体的离线压缩。Google软件工程师在2015年9月发布了包含通用无损数据压缩的Brotli加强版本，特别侧重于HTTP压缩。其中的编码器被部分改写以提升压缩比，编码器和解码器都提升了速度，流式API已被改进，增长更多压缩质量级别。新版本还展示了跨平台的性能改进，以及减小解码所需的内存。

与常见的通用压缩算法不一样，Brotli使用一个预约义的120千字节字典。该字典包含超过13000个经常使用单词、短语和其余子字符串，这些来自一个文本和HTML文档的大型语料库。预约义的算法能够提高较小文件的压缩密度。

使用brotli取代deflate来对文本文件压缩一般能够增长20%的压缩密度，而压缩与解压缩速度则大体不变。

浏览器支持状况

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

• Firefox从版本52开始支持。

• IE全版本不支持，可是Edge从版本15开始支持。

• Safari全系不支持。

• Opera从版本44开始支持。

支持Brotli压缩算法的浏览器使用的内容编码类型为br，例如如下是Chrome浏览器请求头里Accept-Encoding的值：

Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br

若是服务端支持Brotli算法，则会返回如下的响应头：

Content-Encoding: br

须要注意的是，只有在HTTPS的状况下，浏览器才会发送br这个Accept-Encoding。

关于性能

下面是LinkedIn作的一个性能测试结果：

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

能够看到，Brotli的压缩率更高，意味着经过Brotli算法压缩的文件，文件大小更小，可是由表格能够看到，Brotli的压缩时间比gzip要多，而解压时间则至关。因此在运行中（on-the-fly）使用Brotli算法压缩文件可能并非一个很好的方案，下面咱们再探讨下。

更多的评测能够看如下两个连接：

• https://cran.r-project.org/we...

• https://hacks.mozilla.org/201...

使用Brotli

Brotli有更高的压缩率，可是同时也须要更长的压缩时间，因此在请求的时候实时进行压缩并非一个很好的实践（固然你能够这么作）。咱们能够预先对静态文件进行压缩，而后直接提供给客户端，这样咱们就避免了Brotli压缩效率低的问题，同时使用这个方式，咱们可使用压缩质量最高的等级去压缩文件，最大程度的去减少文件的大小。

另外，因为不是全部浏览器都支持Brotli算法，因此在服务端，咱们须要同时提供两种文件，一个是通过Brotli压缩的文件，一个是原始文件，在浏览器不支持Brotli的状况下，咱们可使用gzip去压缩原始文件提供给客户端。

具体的实现能够参照下Linkin的这篇文章：https://engineering.linkedin....。

在Nginx上启用Brotli

nginx目前并不支持Brotli算法，须要使用第三方模块，例如ngx_brotli进行实现。下面是简单的安装步骤。

安装及配置

下载ngx_brotli模块及其依赖：

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

编译Nginx时加入ngx_brotli模块：

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

在Nginx配置文件的http块下增长如下指令：

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，若是是要响应已经使用Brotli压缩过的文件，则使用brotli_static指令。下面是ngx_brotli模块相关指令的一些简单解析。

模块指令解析

brotli_static

启用后将会检查是否存在带有br扩展的预先压缩过的文件。若是值为always，则老是使用压缩过的文件，而不判断浏览器是否支持。

brotli

是否启用在on-the-fly方式压缩文件，启用后，将会在响应时对文件进行压缩并返回。

brotli_types

指定对哪些内容编码类型进行压缩。text/html内容老是会被进行压缩。

brotli_buffers

设置缓冲的数量和大小。大小默认为一个内存页的大小，也就是4k或者8k。

brotli_comp_level

设置压缩质量等级。取值范围是0到11.

brotli_window

设置窗口大小。

brotli_min_length

设置须要进行压缩的最小响应大小。

具体信息请参看：https://github.com/google/ngx...

参考

• https://en.wikipedia.org/wiki...

• https://engineering.linkedin....

• https://github.com/google/ngx...

• http://caniuse.com/#search=br...