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gzip으로 네트워크 페이로드 축소 및 압축

Houssein Djirdeh

이 Codelab에서는 다음 애플리케이션의 JavaScript 번들을 축소 및 압축하는 것이 앱의 요청 크기를 줄여 페이지 성능을 개선하는 방법을 살펴봅니다.

앱 스크린샷

측정

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

사이트를 미리 보려면 앱 보기를 누른 다음 전체 화면을 누릅니다.

'사용하지 않는 코드 삭제' Codelab에서도 다룬 이 앱을 사용하면 좋아하는 고양이에게 투표할 수 있습니다. 🐈

이제 이 애플리케이션의 크기를 살펴보겠습니다.

`Control+Shift+J`(Mac의 경우 `Command+Option+J`)를 눌러 DevTools를 엽니다.
네트워크 탭을 클릭합니다.
캐시 사용 중지 체크박스를 선택합니다.
앱을 새로고침합니다.

네트워크 패널의 원래 번들 크기

'사용하지 않는 코드 삭제' Codelab에서는 이 번들 크기를 줄이기 위해 많은 노력을 기울였지만 225KB는 여전히 상당히 큽니다.

축소

다음 코드 블록을 살펴보세요.

function soNice() {
  let counter = 0;

  while (counter < 100) {
    console.log('nice');
    counter++;
  }
}

이 함수가 자체 파일에 저장된 경우 파일 크기는 약 112B (바이트)입니다.

공백을 모두 삭제하면 결과 코드는 다음과 같습니다.

function soNice(){let counter=0;while(counter<100){console.log("nice");counter++;}}

이제 파일 크기가 약 83바이트가 됩니다. 변수 이름의 길이를 줄이고 일부 표현식을 수정하여 더 손상되면 최종 코드는 다음과 같이 표시될 수 있습니다.

function soNice(){for(let i=0;i<100;)console.log("nice"),i++}

이제 파일 크기가 62바이트가 됩니다.

단계가 거듭될수록 코드를 읽기가 더 어려워집니다. 하지만 브라우저의 JavaScript 엔진은 이를 모두 동일한 방식으로 해석합니다. 이 방식으로 코드를 난독화하면 파일 크기를 줄이는 데 도움이 됩니다. 112바이트는 원래부터 그리 큰 크기가 아니었지만 크기가 50% 줄었습니다.

이 애플리케이션에서는 webpack 버전 4가 모듈 번들러로 사용됩니다. 구체적인 버전은 package.json에서 확인할 수 있습니다.

"devDependencies": {
  //...
  "webpack": "^4.16.4",
  //...
}

버전 4는 이미 프로덕션 모드에서 기본적으로 번들을 축소합니다. Terser용 플러그인인 TerserWebpackPlugin를 사용합니다. Terser는 JavaScript 코드를 압축하는 데 사용되는 인기 도구입니다.

축소된 코드가 어떻게 표시되는지 알아보려면 DevTools 네트워크 패널에 있는 동안 main.bundle.js를 클릭합니다. 이제 Response 탭을 클릭합니다.

축소된 응답

최소화되고 망가진 최종 형식의 코드가 응답 본문에 표시됩니다. 번들이 축소되지 않은 경우 번들의 크기를 확인하려면 webpack.config.js를 열고 mode 구성을 업데이트합니다.

module.exports = {
  mode: 'production',
  mode: 'none',
  //...

애플리케이션을 새로고침하고 DevTools Network 패널을 통해 번들 크기를 다시 확인합니다.

번들 크기가 767KB임

상당한 차이가 있습니다. 😅

계속하기 전에 여기에서 변경사항을 되돌리세요.

module.exports = {
  mode: 'production',
  mode: 'none',
  //...

애플리케이션에 코드를 축소하는 프로세스를 포함하는 방법은 사용하는 도구에 따라 다릅니다.

webpack v4 이상을 사용하는 경우 프로덕션 모드에서 기본적으로 코드가 축소되므로 추가 작업이 필요하지 않습니다. 👍
이전 버전의 webpack을 사용하는 경우 TerserWebpackPlugin를 설치하고 webpack 빌드 프로세스에 포함합니다. 자세한 내용은 문서를 참고하세요.
BabelMinifyWebpackPlugin 및 ClosureCompilerPlugin과 같은 다른 축소 플러그인도 있으며 대신 사용할 수 있습니다.
모듈 번들러가 전혀 사용되지 않는 경우 Terser를 CLI 도구로 사용하거나 종속 항목으로 직접 포함합니다.

압축

'압축'이라는 용어는 축소 프로세스 중에 코드가 축소되는 방식을 설명하는 데 가끔 느슨하게 사용되지만 말 그대로 압축되지는 않습니다.

압축은 일반적으로 데이터 압축 알고리즘을 사용하여 수정된 코드를 나타냅니다. 완전히 유효한 코드를 제공하는 축소와 달리 압축된 코드는 사용하기 전에 압축을 풀어야 합니다.

브라우저와 웹 서버는 모든 HTTP 요청과 응답에서 헤더를 추가하여 가져오거나 수신되는 애셋에 대한 추가 정보를 포함할 수 있습니다. 이는 DevTools 네트워크 패널 내의 Headers 탭에서 확인할 수 있으며, 여기서는 세 가지 유형이 표시됩니다.

일반은 전체 요청-응답 상호작용과 관련된 일반 헤더를 나타냅니다.
응답 헤더는 서버의 실제 응답과 관련된 헤더 목록을 보여줍니다.
요청 헤더에는 클라이언트가 요청에 연결한 헤더 목록이 표시됩니다.

Request Headers의 accept-encoding 헤더를 살펴보세요.

Accept 인코딩 헤더

accept-encoding는 브라우저에서 지원하는 콘텐츠 인코딩 형식 또는 압축 알고리즘을 지정하는 데 사용됩니다. 텍스트 압축 알고리즘은 많지만 HTTP 네트워크 요청의 압축(및 압축 해제)을 위해 여기에서 지원되는 알고리즘은 세 가지뿐입니다.

Gzip (gzip): 서버와 클라이언트 상호작용에 가장 널리 사용되는 압축 형식입니다. Deflate 알고리즘을 기반으로 빌드되며 모든 최신 브라우저에서 지원됩니다.
Deflate (deflate): 일반적으로 사용되지 않습니다.
Brotli (br): 압축비를 더욱 개선하여 페이지 로드 속도를 높이는 것을 목표로 하는 최신 압축 알고리즘입니다. 대부분의 브라우저의 최신 버전에서 지원됩니다.

이 튜토리얼의 샘플 애플리케이션은 이제 Express가 서버 프레임워크로 사용된다는 점을 제외하면 '사용하지 않는 코드 삭제' Codelab에서 완료한 앱과 동일합니다. 다음 몇 섹션에서는 정적 압축과 동적 압축을 모두 살펴봅니다.

동적 압축

동적 압축은 브라우저에서 요청할 때 확장 소재를 즉시 압축하는 것을 말합니다.

장점

저장된 압축된 버전의 확장 소재를 만들고 업데이트할 필요는 없습니다.
즉석 압축은 동적으로 생성된 웹페이지에서 특히 효과적입니다.

단점

더 나은 압축 비율을 달성하기 위해 더 높은 수준에서 파일을 압축하면 시간이 더 오래 걸립니다. 이렇게 하면 서버에서 애셋을 전송하기 전에 사용자가 애셋이 압축될 때까지 기다리므로 성능이 저하될 수 있습니다.

Node/Express를 사용한 동적 압축

server.js 파일은 애플리케이션을 호스팅하는 노드 서버를 설정합니다.

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);
});

현재 이 코드는 express를 가져오고 express.static 미들웨어를 사용하여 public/ 디렉터리의 모든 정적 HTML, JS, CSS 파일을 로드합니다. 이러한 파일은 빌드할 때마다 webpack에서 만듭니다.

모든 애셋이 요청될 때마다 압축되도록 하려면 압축 미들웨어 라이브러리를 사용할 수 있습니다. 먼저 package.json에 devDependency로 추가합니다.

"devDependencies": {
  //...
  "compression": "^1.7.3"
},

그런 다음 서버 파일 server.js로 가져옵니다.

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

express.static가 마운트되기 전에 미들웨어로 추가합니다.

//...

const app = express();

app.use(compression());

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

//...

이제 앱을 새로고침하고 네트워크 패널에서 번들 크기를 확인합니다.

동적 압축을 사용한 번들 크기

225KB에서 61.6KB로 줄었습니다. 이제 Response Headers에서 content-encoding 헤더는 서버가 gzip로 인코딩된 이 파일을 전송하고 있음을 보여줍니다.

콘텐츠 인코딩 헤더

정적 압축

정적 압축의 기본 개념은 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 실시간으로 아무것도 할 필요가 없습니다.

단점

애셋은 빌드할 때마다 압축해야 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. CompressionPlugin를 사용할 수 있습니다.

먼저 package.json에 devDependency로 추가합니다.

"devDependencies": {
  //...
  "compression-webpack-plugin": "^1.1.11"
},

다른 webpack 플러그인과 마찬가지로 구성 파일 webpack.config.js:에서 가져옵니다.

const path = require("path");

//...

const CompressionPlugin = require("compression-webpack-plugin");

plugins 배열 내에 포함합니다.

module.exports = {
  //...
  plugins: [
    //...
    new CompressionPlugin()
  ]
}

기본적으로 플러그인은 gzip를 사용하여 빌드 파일을 압축합니다. 문서에서 다른 알고리즘을 사용하거나 특정 파일을 포함/제외하는 옵션을 추가하는 방법을 알아보세요.

앱이 다시 로드되고 다시 빌드되면 이제 기본 번들의 압축된 버전이 생성됩니다. Glitch Console을 열어 Node 서버에서 제공하는 최종 public/ 디렉터리 내의 항목을 확인합니다.

참고: git.ignore 파일에는 public/ 디렉터리가 포함되어 있습니다. 빌드 파일이 포함된 디렉터리는 일반적으로 여기에 포함됩니다. Glitch에서는 이러한 파일을 편집기 트리에서 숨깁니다.

도구 버튼을 클릭합니다.
콘솔 버튼을 클릭합니다.
콘솔에서 다음 명령어를 실행하여 public 디렉터리로 이동하고 모든 파일을 확인합니다.

cd public
ls

공개 디렉터리의 최종 출력 파일

번들의 GZIP 버전인 main.bundle.js.gz도 여기에 저장됩니다. CompressionPlugin는 기본적으로 index.html도 압축합니다.

다음으로 해야 할 일은 원래 JS 버전이 요청될 때마다 이러한 GZIP 파일을 전송하도록 서버에 지정하는 것입니다. 파일이 express.static로 제공되기 전에 server.js에서 새 경로를 정의하면 됩니다.

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

app.get('*.js', (req, res, next) => {
  req.url = req.url + '.gz';
  res.set('Content-Encoding', 'gzip');
  next();
});

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

//...

app.get는 서버에 특정 엔드포인트의 GET 요청에 응답하는 방법을 알려주는 데 사용됩니다. 그런 다음 콜백 함수가 이 요청을 처리하는 방법을 정의하는 데 사용됩니다. 경로는 다음과 같이 작동합니다.

'*.js'를 첫 번째 인수로 지정하면 JS 파일을 가져오기 위해 실행되는 모든 엔드포인트에 작동합니다.
콜백 내에서 .gz는 요청의 URL에 연결되고 Content-Encoding 응답 헤더는 gzip로 설정됩니다.
마지막으로 next()는 시퀀스가 다음에 있을 수 있는 콜백으로 계속 이어지도록 합니다.

앱이 새로고침되면 Network 패널을 다시 살펴봅니다.

정적 압축을 통한 번들 크기 감소

이전과 마찬가지로 번들 크기가 크게 줄었습니다.

결론

이 Codelab에서는 소스 코드를 축소하고 압축하는 프로세스를 다뤘습니다. 이러한 두 가지 기법은 현재 사용 가능한 많은 도구에서 기본값이 되고 있으므로 도구 모음에서 이미 지원되는지 아니면 두 프로세스를 모두 직접 적용해야 하는지 확인하는 것이 중요합니다.