Réduire et compresser les charges utiles du réseau avec des brotli

Michael DiBlasio
Michael DiBlasio
GitHub Glitch

Cet atelier de programmation est une extension de l'atelier de programmation sur la minification et la compression des charges utiles réseau. Il part du principe que vous connaissez les concepts de base de la compression. Par rapport à d'autres algorithmes de compression tels que gzip, cet atelier de programmation explique comment la compression Brotli (br) peut réduire davantage les ratios de compression et la taille globale de votre application.

Capture d'écran de l'application

Mesurer

Avant de vous lancer dans l'ajout d'optimisations, il est toujours judicieux d'analyser d'abord l'état actuel de l'application.

  1. Cliquez sur Remixer pour modifier pour rendre le projet modifiable.
  2. Pour prévisualiser le site, appuyez sur Afficher l'application, puis sur Plein écran plein écran.

Dans l'atelier de programmation précédent sur la minimisation et la compression des charges utiles réseau, nous avons réduit la taille de main.js de 225 Ko à 61,6 Ko. Dans cet atelier de programmation, vous allez découvrir comment la compression Brotli peut réduire encore plus cette taille de bundle.

Compression Brotli

Brotli est un algorithme de compression plus récent qui peut fournir des résultats de compression de texte encore meilleurs que gzip. Selon CertSimple, les performances de Brotli sont les suivantes:

  • 14% plus petite que gzip pour JavaScript
  • 21% plus petit que gzip pour le code HTML
  • 17% plus petite que gzip pour CSS

Pour utiliser Brotli, votre serveur doit être compatible avec HTTPS. Brotli est compatible avec tous les navigateurs modernes. Les navigateurs compatibles avec Brotli incluront br dans les en-têtes Accept-Encoding:

Accept-Encoding: gzip, deflate, br

Vous pouvez déterminer l'algorithme de compression utilisé à l'aide du champ Content-Encoding dans l'onglet "Network" (Réseau) des outils pour les développeurs Chrome (Command+Option+I ou Ctrl+Alt+I):

Panneau "Network" (Réseau). La colonne "Content-encoding" affiche les encodages utilisés pour divers composants, y compris gzip et brotli (br).

Activer Brotli

La manière dont vous configurez un serveur Web pour envoyer des ressources encodées Brotli dépend de la manière dont vous prévoyez de les encoder. Vous pouvez compresser de manière dynamique les ressources avec Brotli au moment de la requête (dynamique) ou les encoder à l'avance afin qu'elles soient déjà compressées au moment où l'utilisateur les demande (statique).

Compression dynamique

La compression dynamique consiste à compresser les éléments à la volée lorsqu'ils sont demandés par le navigateur.

Avantages

  • Il n'est pas nécessaire de créer et de mettre à jour des versions compressées enregistrées des composants.
  • La compression instantanée fonctionne particulièrement bien pour les pages Web générées dynamiquement.

Inconvénients

  • La compression de fichiers à des niveaux plus élevés pour obtenir de meilleurs ratios de compression prend plus de temps. Cela peut entraîner une baisse des performances, car l'utilisateur attend que les éléments soient compressés avant d'être envoyés par le serveur.

Compression dynamique avec Node et Express

Le fichier server.js est chargé de configurer le serveur Node qui héberge l'application.

const express = require('express');
const app = express();
app.use(express.static('public'));

const listener = app.listen(process.env.PORT, function() {
  console.log(`Your app is listening on port ${listener.address().port}`);
});

Tout cela consiste à importer express et à utiliser le middleware express.static pour charger tous les fichiers HTML, JS et CSS statiques dans public/directory (ces fichiers sont créés par webpack à chaque compilation).

Pour vous assurer que tous les composants sont compressés à l'aide de brotli chaque fois qu'ils sont demandés, vous pouvez utiliser le module shrink-ray. Commencez par l'ajouter en tant que devDependency dans package.json:

"devDependencies": {
  // ...
  "shrink-ray": "^0.1.3"
},

Importez-le dans le fichier du serveur, server.js:

const express = require('express');
const shrinkRay = require('shrink-ray');

Ajoutez-le en tant qu'intergiciel avant le montage de express.static:

// ...
const app = express();

// Compress all requests
app.use(shrinkRay());
app.use(express.static('public'));

Actualisez maintenant l'application et examinez la taille du bundle dans le panneau "Network" (Réseau) :

Taille du bundle avec compression Brotli dynamique.

Vous pouvez maintenant voir que brotli est appliqué à partir de bz dans l'en-tête Content-Encoding. main.bundle.js est réduit de 225 Ko à 53,1 Ko. Cela représente environ 14% de moins que gzip (61,6 Ko).

Compression statique

L'idée de la compression statique est de compresser et d'enregistrer les éléments à l'avance.

Avantages

  • La latence due à des niveaux de compression élevés n'est plus un problème. Rien ne doit se produire à la volée pour compresser les fichiers, car ils peuvent désormais être récupérés directement.

Inconvénients

  • Les éléments doivent être compressés à chaque compilation. Les temps de compilation peuvent augmenter de manière significative si des niveaux de compression élevés sont utilisés.

Compression statique avec Node et Express avec webpack

Étant donné que la compression statique implique de compresser les fichiers à l'avance, les paramètres webpack peuvent être modifiés pour compresser les éléments lors de l'étape de compilation. Vous pouvez utiliser brotli-webpack-plugin à cette fin.

Commencez par l'ajouter en tant que devDependency dans package.json:

"devDependencies": {
  // ...
 "brotli-webpack-plugin": "^1.1.0"
},

Comme tout autre plug-in webpack, importez-le dans le fichier de configuration, webpack.config.js:

var path = require("path");

//...
var BrotliPlugin = require('brotli-webpack-plugin');

et l'inclure dans le tableau des plug-ins:

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    // ...
    new BrotliPlugin({
      asset: '[file].br',
      test: /\.(js)$/
    })
  ]
},

Le tableau du plug-in utilise les arguments suivants:

  • asset: nom de l'asset cible.
  • [file] est remplacé par le nom d'origine du fichier d'élément.
  • test: tous les éléments correspondant à cette expression régulière (c'est-à-dire les éléments JavaScript se terminant par .js) sont traités.

Par exemple, main.js sera renommé main.js.br.

Lorsque l'application se recharge et se recompile, une version compressée du bundle principal est désormais créée. Ouvrez la console Glitch pour voir ce qui se trouve dans le répertoire public/ final qui est servi par le serveur Node.

  1. Cliquez sur le bouton Outils.
  2. Cliquez sur le bouton Console.
  3. Dans la console, exécutez les commandes suivantes pour accéder au répertoire public et afficher tous ses fichiers:
cd public
ls -lh
Taille du bundle avec compression Brotli statique

La version compressée brotli du bundle, main.bundle.js.br, est désormais également enregistrée ici et est environ 76% plus petite (225 Ko contre 53 Ko) que main.bundle.js.

Ensuite, indiquez au serveur d'envoyer ces fichiers compressés avec Brotli chaque fois que leurs versions JS d'origine sont demandées. Pour ce faire, définissez un nouveau parcours dans server.js avant que les fichiers ne soient diffusés avec express.static.

const express = require('express');
const app = express();

app.get('*.js', (req, res, next) => {
  req.url = req.url + '.br';
  res.set('Content-Encoding', 'br');
  res.set('Content-Type', 'application/javascript; charset=UTF-8');
  next();
});

app.use(express.static('public'));

app.get permet d'indiquer au serveur comment répondre à une requête GET pour un point de terminaison spécifique. Une fonction de rappel est ensuite utilisée pour définir comment gérer cette requête. Le parcours fonctionne comme suit:

  • Spécifier '*.js' comme premier argument signifie que cela fonctionne pour chaque point de terminaison déclenché pour extraire un fichier JS.
  • Dans le rappel, .br est associé à l'URL de la requête et l'en-tête de réponse Content-Encoding est défini sur br.
  • L'en-tête Content-Type est défini sur application/javascript; charset=UTF-8 pour spécifier le type MIME.
  • Enfin, next() s'assure que la séquence continue vers le rappel qui peut être le suivant.

Étant donné que certains navigateurs ne sont pas compatibles avec la compression brotli, vérifiez que la compression brotli est prise en charge avant de renvoyer le fichier compressé par brotli en vérifiant que l'en-tête de requête Accept-Encoding inclut br:

const express = require('express');
const app = express();

app.get('*.js', (req, res, next) => {
  if (req.header('Accept-Encoding').includes('br')) {
    req.url = req.url + '.br';
    console.log(req.header('Accept-Encoding'));
    res.set('Content-Encoding', 'br');
    res.set('Content-Type', 'application/javascript; charset=UTF-8');
  }

  next();
});

app.use(express.static('public'));

Une fois l'application actualisée, consultez à nouveau le panneau "Network" (Réseau).

Taille du bundle de 53,1 ko (au lieu de 225 ko)

Opération réussie. Vous avez utilisé la compression Brotli pour compresser davantage vos composants.

Conclusion

Cet atelier de programmation a montré comment brotli peut réduire davantage la taille globale de votre application. Lorsque cela est possible, brotli est un algorithme de compression plus puissant que gzip.