概述

在浏览器向服务器请求静态资源时，服务器为了减小在网络传输过程中消耗的流量和时间，都是将静态资源经过压缩后返回给服务器的，实现压缩的算法有 deflate 和 gzip 等，最常用的是 gzip 压缩。

gzip 简介

在浏览器和服务器之间通过 gzip 压缩流实现传输的过程可以用下图表示。


gzip 压缩工作原理
gzip 压缩工作原理


当浏览器向服务器请求静态资源，服务器会将静态资源经过处理转换为压缩流，大大减小文件体积，然后将压缩流返回给浏览器，浏览器通过压缩的类型重新将压缩流解析成静态文件。

zlib 模块的使用

压缩

在 Node.js 中通过 zlib 模块帮助我们实现不同类型的压缩，其实压缩的过程就是创建流的过程，创建的压缩流是 Transform 类型（转化流），读取文件的内容经过转化流创建一个新类型的文件。

/* 文件：gzip.js */
const zlib = require('zlib');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

// 压缩
function gzip(source) {
  // 处理输入和输出的文件路径
  const sourcePath = path.join(__dirname, source);
  const gzipPath = sourcePath + '.gz';

  // 创建转化流
  const gzip = zlib.createGzip();

  // 创建可读流
  const rs = fs.createReadStream(sourcePath);

  // 创建可写流
  const ws = fs.createWriteStream(gzipPath);

  // 实现转化
  rs.pipe(gzip).pipe(ws);
}

gzip('index.html');

执行上面代码查看根目路是否出现 index.gz 压缩包。

解压

压缩的过程是可逆的，可以压缩就可以解压，无论是在浏览器还是在服务器，我们下面实现解压的方法。

/* 文件：gunzip.js */
const zlib = require('zlib');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

// 解压
function gunzip(source) {
  // 处理输入和输出的文件路径
  const sourcePath = path.join(__dirname, source);
  const filePath = path.join(__dirname, path.basename(source, '.gz'));

  // 创建转化流
  const unzip = zlib.createGunzip();

  // 创建可读流
  const rs = fs.createReadStream(sourcePath);

  // 创建可写流
  const ws = fs.createWriteStream(filePath);

  // 实现转化
  rs.pipe(unzip).pipe(ws);
}

gunzip('index.html.gz');

删除原来 index.html，执行解压代码，查看文件根目录是否生成 index.html。

服务器的实现

在浏览器与服务器的交互中，浏览器其实会通过请求头 Accept-Encoding 告诉服务器当前支持解压的压缩格式，值为 gzip, deflate, br，多个压缩格式用 , 隔开，服务器在接收到浏览器请求后，会按照请求头的格式压缩资源，将压缩后的资源返回，并通过响应头 Content-Encoding 告诉浏览器当前服务器压缩的格式。

/* 文件：server.js */
// 引入依赖
const http = require('http');
const url = require('url');
const path = require('path');
const fs = require('fs');
const zlib = require('zlib');

// 创建服务器
const server = http.createServer((req, res) => {
  // 处理 pathname，'/' 时默认读取 '/index.html'
  let { pathname } = url.parse(req.url, true);
  pathname = pathname !== '/' ? pathname : '/index.html';

  // 获取读取文件的绝对路径
  const filePath = path.join(__dirname, pathname);

  // 查看路径是否合法
  fs.access(filePath, err => {
    // 路径不合法则直接中断连接
    if (err) return res.end('Not Found');

    // 创建压缩流变量，压缩类型变量
    let compress, compressType

    // 获取浏览器支持的压缩格式
    const encoding = req.headers['accept-encoding'];

    // 创建可读流
    const rs = fs.createReadStream(filePath);

    // 支持 gzip 使用 gzip 压缩，支持 deflate 使用 deflate 压缩
    if (encoding && encoding.match(/\bgzip\b/)) {
      compress = zlib.createGzip();
      compressType = 'gzip';
    } else if (encoding && encoding.match(/\bdeflate\b/)) {
      compress = zlib.createDeflate();
      compressType = 'deflate';
    } else {
      // 否则直接返回可读流
      return rs.pipe(res);
    }

    // 将压缩流返回并设置响应头
    res.setHeader('Content-Encoding', compressType);
    rs.pipe(compress).pipe(res);
  });
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('server start 3000');
});

在上面服务器代码中如果不通过响应头通知浏览器当前资源的压缩格式，浏览器会不知道该如何解压，默认会当成文件下载，如 Chrome，所以在返回压缩流时必须通过 Content-Encoding 响应头通知浏览器当前的压缩格式。

测试服务器压缩

我们在文件根目录创建一个 index.html 文件，代码如下。

<!-- 文件：index.html -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>gzip</title>
</head>
<body>
  <div>Hello GZIP!</div>
</body>
</html>

启动服务器 server.js，然后通过浏览器访问 localhost:3000，查看页面能否正确返回，并查看开发者工具 Network 中的响应头 Content-Encoding 的值是否正确。

总结

服务器压缩其实是客户端与服务器在网络传输时的一种优化手段，可以大大减小流量的消耗和响应时间，而 gzip 只是目前最常用的一种压缩格式，即压缩算法。