谈谈网页的压缩算法

gzip、brotli 和 zstd 压缩

当我们浏览网页的时候，现代浏览器向 Web 服务器发送 HTTP 请求时，它会添加以下请求头：

Accept-Encoding: gzip, deflate, br, zstd

这告诉服务器，可以使用以下压缩算法之一来压缩响应：gzip 和 deflate、brotli 和 zstandard。

gzip

基于 DEFLATE 算法（结合了哈夫曼编码和 LZ77 滑动窗口压缩）。
特点：广泛支持，成熟稳定，适用于大多数网页内容（如 HTML、CSS、JavaScript、JSON 等）。
压缩速度: 中等，压缩和解压速度平衡。
压缩率: 中等，通常比原始数据小 60%-80%（视内容而定）。
兼容性: 几乎所有浏览器和服务器都支持，是 HTTP 压缩的默认选择。

deflate

DEFLATE 是 gzip 和 zlib 的核心算法，仅包含 LZ77 和哈夫曼编码，无额外封装。
特点：比 gzip 少了一些元数据开销（如 gzip 的文件头），但实际压缩效果与 gzip 几乎相同。
压缩速度: 与 gzip 相近。
压缩率: 与 gzip 相当，略低于 Brotli 和 zstd。
兼容性: 广泛支持，但实际应用中通常以 gzip 或 zlib 形式出现。

br (Brotli):

由 Google 开发，结合了 LZ77、哈夫曼编码和上下文建模，专为网页压缩优化。

特点: 提供更高的压缩率，尤其对文本数据（如 HTML、CSS、JavaScript）效果显著。
压缩速度: 压缩速度较慢（尤其是高压缩级别），解压速度较快。
压缩率: 通常比 gzip 高 15%-25%，在相同压缩级别下文件更小。
兼容性: 现代浏览器（Chrome、Firefox、Edge 等）普遍支持，逐渐成为高性能网站的标准。

zstd (Zstandard):

由 Facebook 开发，基于现代压缩技术（如有限状态熵编码和快速字典压缩）。

特点: 在压缩率和速度之间提供极佳平衡，支持实时压缩场景。
压缩速度: 压缩和解压速度非常快，适合高吞吐量场景。
压缩率: 接近或略优于 Brotli，比 gzip 和 deflate 高。
兼容性: 浏览器支持较少（2025 年仍未广泛支持），但在其他领域（如数据库、文件存储）使用较多。

image.png

哪个更好？

a. 压缩率
Brotli 和 zstd 在压缩率上优于 gzip 和 deflate，Brotli 尤其适合文本内容（如网页资源），能显著减少传输数据量，降低带宽成本。
对于大文件或重复性高的文本数据，Brotli 和 zstd 的优势更明显。
b. 压缩/解压速度
zstd 在压缩和解压速度上表现最佳，适合需要快速响应的场景。
Brotli 压缩速度较慢（尤其在高压缩级别），可能增加服务器负担，但解压速度快，客户端体验良好。
gzip 和 deflate 在速度和资源占用上较为平衡，适合资源受限的服务器。
c.浏览器兼容性
gzip 和 deflate 是最兼容的选择，几乎所有客户端都支持，适合需要最大兼容性的场景。
Brotli 在现代浏览器中支持良好（2025 年覆盖率约 95%），但老旧浏览器可能不支持。
zstd 目前在浏览器中支持有限，主要用于服务器端或其他非网页场景。
d. 服务器资源
gzip 和 deflate 对服务器资源要求较低，适合低配服务器。
Brotli 的高压缩率需要更多 CPU 资源，可能增加服务器成本。
zstd 提供高效率，CPU 占用较低，但浏览器支持是瓶颈。

网页请求数据压缩的推荐

首选 Brotli: 如果目标用户使用现代浏览器（Chrome、Firefox、Edge 等），Brotli 是最佳选择。
它提供更高的压缩率，减少网络传输时间，改善网页加载速度。
推荐在服务器（如 Nginx、Apache）启用 Brotli，并配置动态压缩。
备选 gzip: 对于需要最大兼容性的场景（如老旧浏览器或设备），gzip 是安全的选择，性能与兼容性平衡良好。
deflate: 实际应用中与 gzip 差异不大，通常不单独使用。
zstd: 目前不推荐用于网页请求压缩，因为浏览器支持不足，但在未来可能成为替代方案（尤其在高吞吐量场景）。

Nginx 配置

http {
    brotli on;
    brotli_types text/plain text/css application/json application/javascript;
    gzip on;
    gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;
}