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通过实践来聊聊利用Node怎么实现内容压缩

时间:2022-03-08 19:31:33       来源:转载
利用Nodejs怎么实现内容压缩?下面本篇文章给大家通过实践来聊聊Node侧实现内容压缩(gzip/br/deflate)的方法,希望对大家有所帮助!

在查看自己的应用日志时,发现进入日志页面后总是要几秒钟才会加载(接口没做分页),于是打开网络面板查看

这才发现接口返回的数据都没有被压缩,本以为接口用Nginx反向代理了,Nginx会自动帮我做这一层(这块后面探究一下,理论上是可行的)

这里的后端是 Node 服务

本文就分享一下 HTTP数据压缩相关知识以及在Node侧的实践

前置知识

accept-encoding

客户端在向服务端发起请求时,会在请求头(request header)中添加accept-encoding字段,其值标明客户端支持的压缩内容编码格式

content-encoding

服务端在对返回内容执行压缩后,通过在响应头(response header)中添加content-encoding,来告诉浏览器内容实际压缩使用的编码算法

deflate/gzip/br

deflate是同时使用了LZ77算法与哈夫曼编码(Huffman Coding)的一个无损数据压缩算法。

gzip是基于 DEFLATE的算法

br指代Brotli,该数据格式旨在进一步提高压缩比,对文本的压缩相对deflate能增加20%的压缩密度,而其压缩与解压缩速度则大致不变

zlib模块

Node.js包含一个zlib 模块,提供了使用 GzipDeflate/Inflate、以及 Brotli实现的压缩功能

这里以gzip为例分场景列举多种使用方式,Deflate/InflateBrotli使用方式一样,只是API不一样

基于stream的操作

基于buffer的操作

引入几个所需的模块

const zlib = require("zlib")const fs = require("fs")const stream = require("stream")const testFile = "tests/origin.log"const targetFile = `${testFile}.gz`const decodeFile = `${testFile}.un.gz`

文件的解/压缩

解/压缩结果查看,这里使用du指令直接统计解压缩前后结果

# 执行du -ah tests# 结果如下108K    tests/origin.log.gz2.2M    tests/origin.log2.2M    tests/origin.log.un.gz4.6M    tests

基于流(stream)的操作

使用createGzipcreateUnzip

注:所有 zlibAPI,除了那些显式同步的 API,都使用 Node.js 内部线程池,可以看做是异步的因此下面的示例中的压缩和解压代码应分开执行,否则会报错

方式1:直接利用实例上的pipe方法传递流

// 压缩const readStream = fs.createReadStream(testFile)const writeStream = fs.createWriteStream(targetFile)readStream.pipe(zlib.createGzip()).pipe(writeStream)// 解压const readStream = fs.createReadStream(targetFile)const writeStream = fs.createWriteStream(decodeFile)readStream.pipe(zlib.createUnzip()).pipe(writeStream)

方式2:利用stream上的pipeline,可在回掉中单独做其它的处理

// 压缩const readStream = fs.createReadStream(testFile)const writeStream = fs.createWriteStream(targetFile)stream.pipeline(readStream, zlib.createGzip(), writeStream, err => {    if (err) {        console.error(err);    }})// 解压const readStream = fs.createReadStream(targetFile)const writeStream = fs.createWriteStream(decodeFile)stream.pipeline(readStream, zlib.createUnzip(), writeStream, err => {    if (err) {        console.error(err);    }})

方式3:Promise化pipeline方法

const { promisify } = require("util")const pipeline = promisify(stream.pipeline)// 压缩const readStream = fs.createReadStream(testFile)const writeStream = fs.createWriteStream(targetFile)pipeline(readStream, zlib.createGzip(), writeStream)    .catch(err => {        console.error(err);    })// 解压const readStream = fs.createReadStream(targetFile)const writeStream = fs.createWriteStream(decodeFile)pipeline(readStream, zlib.createUnzip(), writeStream)    .catch(err => {        console.error(err);    })

基于Buffer的操作

利用 gzipunzipAPI,这两个方法包含同步异步类型

压缩gzipgzipSync解压unzipunzipSync

方式1:readStreamBuffer,然后进行进一步操作

gzip:异步
// 压缩const buff = []readStream.on("data", (chunk) => {    buff.push(chunk)})readStream.on("end", () => {    zlib.gzip(Buffer.concat(buff), targetFile, (err, resBuff) => {        if(err){            console.error(err);            process.exit()        }        fs.writeFileSync(targetFile,resBuff)    })})
gzipSync:同步
// 压缩const buff = []readStream.on("data", (chunk) => {    buff.push(chunk)})readStream.on("end", () => {    fs.writeFileSync(targetFile,zlib.gzipSync(Buffer.concat(buff)))})

方式2:直接通过readFileSync读取

// 压缩const readBuffer = fs.readFileSync(testFile)const decodeBuffer = zlib.gzipSync(readBuffer)fs.writeFileSync(targetFile,decodeBuffer)// 解压const readBuffer = fs.readFileSync(targetFile)const decodeBuffer = zlib.gzipSync(decodeFile)fs.writeFileSync(targetFile,decodeBuffer)

文本内容的解/压缩

除了对文件压缩,有时候也许要对传输的内容进行直接进行解压缩

这里以压缩文本内容为例

// 测试数据const testData = fs.readFileSync(testFile, { encoding: "utf-8" })

基于流(stream)操作

这块就考虑 string=> buffer=> stream的转换就行

string=> buffer

const buffer = Buffer.from(testData)

buffer=> stream

const transformStream = new stream.PassThrough()transformStream.write(buffer)// orconst transformStream = new stream.Duplex()transformStream.push(Buffer.from(testData))transformStream.push(null)

这里以写入到文件示例,当然也可以写到其它的流里,如HTTP的Response(后面会单独介绍)

transformStream    .pipe(zlib.createGzip())    .pipe(fs.createWriteStream(targetFile))

基于Buffer操作

同样利用Buffer.from将字符串转buffer

const buffer = Buffer.from(testData)

然后直接使用同步API进行转换,这里result就是压缩后的内容

const result = zlib.gzipSync(buffer)

可以写入文件,在HTTP Server中也可直接对压缩后的内容进行返回

fs.writeFileSync(targetFile, result)

Node Server中的实践

这里直接使用Node中 http模块创建一个简单的 Server 进行演示

在其他的 Node Web框架中,处理思路类似,当然一般也有现成的插件,一键接入

const http = require("http")const { PassThrough, pipeline } = require("stream")const zlib = require("zlib")// 测试数据const testTxt = "测试数据123".repeat(1000)const app = http.createServer((req, res) => {    const { url } = req    // 读取支持的压缩算法    const acceptEncoding = req.headers["accept-encoding"].match(/(br|deflate|gzip)/g)    // 默认响应的数据类型    res.setHeader("Content-Type", "application/json; charset=utf-8")    // 几个示例的路由    const routes = [        ["/gzip", () => {            if (acceptEncoding.includes("gzip")) {                res.setHeader("content-encoding", "gzip")                // 使用同步API直接压缩文本内容                res.end(zlib.gzipSync(Buffer.from(testTxt)))                return            }            res.end(testTxt)        }],        ["/deflate", () => {            if (acceptEncoding.includes("deflate")) {                res.setHeader("content-encoding", "deflate")                // 基于流的单次操作                const originStream = new PassThrough()                originStream.write(Buffer.from(testTxt))                originStream.pipe(zlib.createDeflate()).pipe(res)                originStream.end()                return            }            res.end(testTxt)        }],        ["/br", () => {            if (acceptEncoding.includes("br")) {                res.setHeader("content-encoding", "br")                res.setHeader("Content-Type", "text/html; charset=utf-8")                // 基于流的多次写操作                const originStream = new PassThrough()                pipeline(originStream, zlib.createBrotliCompress(), res, (err) => {                    if (err) {                        console.error(err);                    }                })                originStream.write(Buffer.from("

BrotliCompress

")) originStream.write(Buffer.from("

测试数据

")) originStream.write(Buffer.from(testTxt)) originStream.end() return } res.end(testTxt) }] ] const route = routes.find(v => url.startsWith(v[0])) if (route) { route[1]() return } // 兜底 res.setHeader("Content-Type", "text/html; charset=utf-8") res.end(`

404: ${url}

已注册路由

    ${routes.map(r => `
  • ${r[0]}
  • `).join("")}
`) res.end()})app.listen(3000)

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以上就是通过实践来聊聊利用Node怎么实现内容压缩的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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