ASP.NET Core檔案壓縮最佳實踐

ExperDot發表於2021-05-26
ASP.NET

前言

　　在微軟官方文件中，未明確指出檔案壓縮功能的使用誤區。

　　本文將對 ASP.NET Core 檔案響應壓縮的常見使用誤區做出說明。

誤區1：未使用 Brotil 壓縮

　　幾乎不需要任何額外的代價，Brotil 壓縮演算法可以幫助你的網站提升約 20% 靜態資源載入效能。

　　同時啟用 Gzip / Brotil 壓縮

　　Gzip 有更好的 user-agent 相容性，而 Brotli 有更好的效能。

　　所以我們通常需要在 ASP.NET Core 網站中同時啟用這兩種壓縮。

　　如何區分 Gzip 壓縮和 Brotli 壓縮

　　網站啟用 Brotli 壓縮時，伺服器請求返回頭 Content-Encoding 中會包含 br 字樣，否則是 gzip。

誤區2：使用 Fastest 級別的 Brotli 壓縮

　　如果你閱讀並參考了微軟官方文件或者其他中文資源，比如：

　　ASP.NET Core 中的響應壓縮 - MS Doc

　　在ASP.NET Core中使用brotli壓縮 - Cnblogs

 

　　那麼你可能會在程式碼中像下面這樣使用壓縮功能：

　　寫法1：使用預設的壓縮行為（框架將隱式新增 Brotli 和 Gzip 功能）

public class Startup
{
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        services.AddResponseCompression();
    }

    public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
    {
        app.UseResponseCompression();
    }
}

　　寫法2：顯式新增壓縮功能

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddResponseCompression(options =>
    {
        options.Providers.Add<BrotliCompressionProvider>();
        options.Providers.Add<GzipCompressionProvider>();
        options.Providers.Add<CustomCompressionProvider>();
        options.MimeTypes = 
            ResponseCompressionDefaults.MimeTypes.Concat(
                new[] { "image/svg+xml" });
    });
    services.Configure<BrotliCompressionProviderOptions>(options => 
    {
        options.Level = CompressionLevel.Fastest;
    });
}

　　寫法3：自定義 BrotliCompressionProvider

public class BrotliCompressionProvider : ICompressionProvider
{
    public string EncodingName => "br";
    public bool SupportsFlush => true
    public Stream CreateStream(Stream outputStream)
    {
           return new BrotliStream(outputStream,CompressionLevel.Fastest);
    }
} 

　　不幸的是，以上三種寫法都沒有發揮出 Brotil 壓縮演算法的優勢。

　　它們的共同點是均使用了 CompressionLevel.Fastest 壓縮級別。

　　而在 CompressionLevel.Fastest 級別時，Brotil 與 Gzip 壓縮效能幾乎無異。

　　參考：Introducing Support for Brotli Compression

 

圖 2-1 Fastest 模式下，三種演算法的壓縮率等同

誤區3：使用 Optimal 級別的 Brotli 壓縮

　　CompressionLevel 只有三個列舉值：Fastest / NoCompression / Optimal。

　　既然 Fastest 級別沒有用，那我們只能換成 Optimal 了。

 

圖 3-1 壓縮級別列舉

　　非常不幸，Brotil 的 Optimal 壓縮級別存在嚴重的效能問題，在實際網站應用中幾乎沒有適用的場景。

 

圖 3-2 Optimal 壓縮耗時對比

 

最佳實踐：使用 4 或 5 級別的 Brotli 壓縮

　　在 Introducing Support for Brotli Compression 這篇文章中，作者對不同級別 Brotil 的壓縮耗時做了評測，也就是下面這幅圖。

 圖 4-1 不同壓縮級別下 Brotli 的壓縮耗時

　　觀察這副圖，Brotil 的壓縮質量其實有 1~11 個級別。

　　那我們如何自定義 Brotli 的壓縮級別呢，答案是直接將級別對應的整數轉成 CompressionLevel 列舉。

　　參考：Setting a specific Brotli compression level when using response compression in ASP.NET Core

圖 4-2 指定 Brotli 的壓縮級別

　　儘管這種寫法看起來十分古怪，但通過考察 .NET 原始碼，可以確鑿這種寫法是可行的。

　　參考：System.IO.Compression.BrotliUtils.cs

 

圖 4-3 CompressionLevel 列舉強制轉換整數

　　現在我們可以自定義壓縮級別了，但注意上方原始碼，只能指定 3 以上的級別，3 包括 3 以下的值有其他對應的轉換邏輯。

　　回到本節第一副圖 4-1，通過實測，發現在 4 / 5 級別下，Brotli 確實可以獲得最佳的壓縮率和較低的壓縮損耗。

總結

　　在 ASP.NET Core 中，我們應該同時啟用 Gzip 和 Brotil 壓縮功能，其中 Brotil 的壓縮級別應該自定義到 4 或 5。

　　　　 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddResponseCompression(options =>
            {
                options.Providers.Add<BrotliCompressionProvider>();
                options.Providers.Add<GzipCompressionProvider>();
                options.MimeTypes =
                    ResponseCompressionDefaults.MimeTypes.Concat(
                        new[] { "image/svg+xml" });
            });

            services.Configure<BrotliCompressionProviderOptions>(options =>
            {
                options.Level = (CompressionLevel)4; // 4 or 5 is OK
            });
        }
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            app.UseResponseCompression();
        }

 

相關文章