brotli로 네트워크 페이로드 축소 및 압축

이 Codelab은 네트워크 페이로드 축소 및 압축 Codelab의 확장 프로그램이며 사용자가 압축의 기본 개념에 익숙하다고 가정합니다. gzip와 같은 다른 압축 알고리즘과 비교하여 이 Codelab에서는 Broli 압축이 어떻게 압축 비율과 앱의 전체 크기를 더 줄일 수 있는지 살펴봅니다.

측정

최적화를 추가하기 전에 항상 먼저 애플리케이션의 현재 상태를 분석하는 것이 좋습니다.

1. 리믹스하여 수정을 클릭하여 프로젝트를 수정할 수 있도록 합니다.
2. 사이트를 미리 보려면 View App을 누른 다음 Fullscreen 을 누릅니다.

이전 네트워크 페이로드 축소 및 압축 Codelab에서는 main.js의 크기를 225KB에서 61.6KB로 줄였습니다. 이 Codelab에서는 Brotli 압축을 통해 이 번들 크기를 어떻게 훨씬 더 줄일 수 있는지 살펴봅니다.

Brotli 압축

Brotli는 gzip보다 더 나은 텍스트 압축 결과를 제공할 수 있는 최신 압축 알고리즘입니다. CertSimple에 따르면 Brotli의 성능은 다음과 같습니다.

• JavaScript의 경우 gzip보다 14% 작음
• HTML의 경우 gzip보다 21% 더 작습니다.
• CSS의 경우 gzip보다 17% 작음

Brotli를 사용하려면 서버에서 HTTPS를 지원해야 합니다. Brotli는 대부분의 브라우저의 최신 버전에서 지원됩니다. Brotli를 지원하는 브라우저는 Accept-Encoding 헤더에 br를 포함합니다.

Accept-Encoding: gzip, deflate, br

Chrome 개발자 도구 네트워크 탭의 Content-Encoding 필드를 통해 사용되는 압축 알고리즘을 확인할 수 있습니다 (Command+Option+I 또는 Ctrl+Alt+I).

Brotli 사용 설정

동적 압축

동적 압축은 브라우저에서 요청할 때 애셋을 즉시 압축합니다.

장점

• 저장된 압축 버전의 애셋을 만들고 업데이트할 필요가 없습니다.
• 즉석 압축은 동적으로 생성된 웹페이지에서 특히 잘 작동합니다.

단점

• 더 높은 압축률을 얻기 위해 더 높은 수준에서 파일을 압축하는 데 더 오래 걸립니다. 이로 인해 서버에서 애셋을 전송하기 전에 사용자가 애셋이 압축될 때까지 대기하면서 성능 저하가 발생할 수 있습니다.

Node/Express를 사용한 동적 압축

server.js 파일은 애플리케이션을 호스팅하는 노드 서버 설정을 담당합니다.

var express = require('express');

var app = express();

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

var listener = app.listen(process.env.PORT, function() {
  console.log('Your app is listening on port ' + listener.address().port);
});

현재 하는 작업은 express를 가져오고 express.static 미들웨어를 사용하여 public/directory의 모든 정적 HTML, JS, CSS 파일을 로드하는 것입니다. 이러한 파일은 모든 빌드와 함께 webpack에서 생성됩니다.

요청될 때마다 brotli를 사용하여 모든 애셋을 압축하려면 shrink-ray 모듈을 사용하면 됩니다. 먼저 package.json에 devDependency로 추가합니다.

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

서버 파일 server.js로 가져옵니다.

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

express.static가 마운트되기 전에 미들웨어로 추가합니다.

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

// compress all requests
app.use(shrinkRay());

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

이제 앱을 새로고침하고 네트워크 패널에서 번들 크기를 확인합니다.

이제 Content-Encoding 헤더의 bz에서 brotli가 적용된 것을 확인할 수 있습니다. main.bundle.js가 225KB에서 53.1KB로 줄었습니다. 이는 gzip (61.6KB)에 비해 약 14% 더 작습니다.

정적 압축

정적 압축의 기본 아이디어는 애셋을 미리 압축하여 저장하는 것입니다.

장점

• 높은 압축 수준으로 인한 지연 시간은 더 이상 문제가 되지 않습니다. 이제 파일을 직접 가져올 수 있으므로 파일을 압축하기 위해 즉석에서 어떤 작업도 수행할 필요가 없습니다.

단점

• 애셋은 빌드마다 압축되어야 합니다. 높은 압축 수준을 사용하면 빌드 시간이 크게 증가할 수 있습니다.

Node/Express 및 webpack을 사용한 정적 압축

정적 압축에는 파일을 미리 압축하는 작업이 포함되므로 빌드 단계의 일부로 애셋을 압축하도록 webpack 설정을 수정할 수 있습니다. 이를 위해 brotli-webpack-plugin를 사용할 수 있습니다.

먼저 package.json에 devDependency로 추가합니다.

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

다른 webpack 플러그인과 마찬가지로 구성 파일 webpack.config.js로 가져옵니다.

var path = require("path");

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

그리고 이를 plugins 배열에 포함합니다.

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

플러그인 배열은 다음 인수를 사용합니다.

• asset: 타겟 애셋 이름입니다.
• [file]이(가) 원본 애셋 파일 이름으로 대체됩니다.
• test: 이 RegExp와 일치하는 모든 애셋 (즉, .js로 끝나는 자바스크립트 애셋)이 처리됩니다.

예를 들어 main.js는 main.js.br로 이름이 변경됩니다.

앱이 새로고침되고 다시 빌드되면 이제 기본 번들의 압축된 버전이 생성됩니다. Glitch Console을 열어 노드 서버가 제공하는 최종 public/ 디렉터리 내부의 내용을 살펴봅니다.

1. 도구 버튼을 클릭합니다.
2. 콘솔 버튼을 클릭합니다.
3. 콘솔에서 다음 명령어를 실행하여 public 디렉터리로 변경하고 모든 파일을 확인합니다.

cd public
ls -lh

이제 번들의 brotli 압축 버전인 main.bundle.js.br도 여기에 저장되며 main.bundle.js보다 약 76% 더 작습니다 (225KB 대 53KB).

다음으로, 원본 JS 버전이 요청될 때마다 이러한 brotli 압축 파일을 보내도록 서버에 지시합니다. 이렇게 하려면 파일이 express.static로 제공되기 전에 server.js에서 새 경로를 정의하면 됩니다.

var express = require('express');

var 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.get는 특정 엔드포인트에 대한 GET 요청에 응답하는 방법을 서버에 알리는 데 사용됩니다. 그런 다음 이 요청을 처리하는 방법을 정의하는 데 콜백 함수를 사용합니다. 경로는 다음과 같이 작동합니다.

• '*.js'를 첫 번째 인수로 지정하면 JS 파일을 가져오기 위해 실행된 모든 엔드포인트에서 이 작업이 작동합니다.
• 콜백 내에서 .br는 요청의 URL에 연결되고 Content-Encoding 응답 헤더는 br로 설정됩니다.
• Content-Type 헤더는 application/javascript; charset=UTF-8로 설정되어 MIME 유형을 지정합니다.
• 마지막으로 next()는 시퀀스가 다음에 올 수 있는 콜백까지 계속 진행되도록 합니다.

일부 브라우저는 brotli 압축을 지원하지 않을 수 있으므로 Accept-Encoding 요청 헤더에 br가 포함되어 있는지 확인하여 brotli 압축 파일을 반환하기 전에 brotli가 지원되는지 확인합니다.

var express = require('express');

var 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'));

앱이 새로고침되면 네트워크 패널을 한 번 더 확인합니다.

완료되었습니다. Brotli 압축을 사용하여 애셋을 더 압축했습니다.

결론

이 Codelab에서는 brotli가 앱의 전체 크기를 더 줄일 수 있는 방법을 설명했습니다. 지원되는 경우 brotli는 gzip보다 더 강력한 압축 알고리즘입니다.