HTTP的压缩机制是什么？

HTTP压缩机制可以减少网络传输中的数据量，从而缩短数据传输时间、加速页面加载速度。常见的压缩算法有gzip和deflate，这些算法可以将数据流压缩到原来的1/3或者1/4大小。下面详细讲解HTTP的压缩机制。

HTTP压缩机制概述

当客户端向服务器请求资源时，如果支持压缩机制，客户端将在请求头中添加Accept-Encoding字段，表示支持的压缩算法，例如：

GET /static/js/index.js HTTP/1.1
Host: example.com
Accept-Encoding: gzip, deflate

服务器收到请求后，如果支持压缩机制，可以将响应内容进行压缩后再发送给客户端。服务器会在响应头中添加Content-Encoding字段，表示使用了哪种压缩算法，例如：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 10124

客户端接收到响应后，将通过Content-Encoding字段判断响应是否被压缩，然后解压响应内容，例如：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 10124

[压缩后的二进制数据流]

gzip压缩算法示例

gzip压缩算法是比较常用的一种压缩算法，下面是一个压缩并发送gzip响应的示例。

服务端代码

import gzip
import http.server
import socketserver

PORT = 8000

class MyHandler(http.server.SimpleHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        if self.path == '/index.js':
            self.send_response(200)
            self.send_header('Content-Type', 'application/javascript')
            self.send_header('Content-Encoding', 'gzip')
            self.end_headers()
            with open('index.js', 'rb') as f:
                data = f.read()
                self.wfile.write(gzip.compress(data))
        else:
            super().do_GET()

Handler = MyHandler
httpd = socketserver.TCPServer(('0.0.0.0', PORT), Handler)
print(f'Serving on port {PORT}')
httpd.serve_forever()

上面的代码使用gzip.compress函数将读取到的文件内容进行压缩，并将压缩后的内容作为响应返回给客户端。

客户端代码

fetch('/index.js', {
  headers: {
    'Accept-Encoding': 'gzip',
  },
})
  .then(res => {
    if (res.ok) {
      const contentEncoding = res.headers.get('Content-Encoding')
      if (contentEncoding === 'gzip') {
        return res.arrayBuffer()
          .then(buffer => {
            const result = pako.inflate(new Uint8Array(buffer), {to: 'string'})
            console.log(result)
          })
      } else {
        return res.text()
          .then(text => {
            console.log(text)
          })
      }
    } else {
      console.error(`Request failed with status ${res.status}: ${res.statusText}`)
    }
  })
  .catch(err => {
    console.error(err)
  })

上面的代码在请求头中添加了Accept-Encoding字段，表示支持gzip压缩算法。客户端收到响应后，通过Content-Encoding字段判断响应是否被gzip压缩，如果是，则调用pako.inflate函数对数据流进行解压。

deflate压缩算法示例

deflate压缩算法是另一种常用的压缩算法，下面是一个压缩并发送deflate响应的示例。

服务端代码

import zlib
import http.server
import socketserver

PORT = 8000

class MyHandler(http.server.SimpleHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        if self.path == '/index.js':
            self.send_response(200)
            self.send_header('Content-Type', 'application/javascript')
            self.send_header('Content-Encoding', 'deflate')
            self.end_headers()
            with open('index.js', 'rb') as f:
                data = f.read()
                self.wfile.write(zlib.compress(data))
        else:
            super().do_GET()

Handler = MyHandler
httpd = socketserver.TCPServer(('0.0.0.0', PORT), Handler)
print(f'Serving on port {PORT}')
httpd.serve_forever()

上面的代码使用zlib.compress函数将读取到的文件内容进行压缩，并将压缩后的内容作为响应返回给客户端。

客户端代码

fetch('/index.js', {
  headers: {
    'Accept-Encoding': 'deflate',
  },
})
  .then(res => {
    if (res.ok) {
      const contentEncoding = res.headers.get('Content-Encoding')
      if (contentEncoding === 'deflate') {
        return res.arrayBuffer()
          .then(buffer => {
            const result = pako.inflate(new Uint8Array(buffer), {to: 'string'})
            console.log(result)
          })
      } else {
        return res.text()
          .then(text => {
            console.log(text)
          })
      }
    } else {
      console.error(`Request failed with status ${res.status}: ${res.statusText}`)
    }
  })
  .catch(err => {
    console.error(err)
  })

上面的代码跟gzip压缩算法的示例基本一致，只不过请求头中的Accept-Encoding字段变成了deflate。客户端收到响应后，通过Content-Encoding字段判断响应是否被deflate压缩，如果是，则同样调用pako.inflate函数对数据流进行解压。

总之，HTTP的压缩机制可以有效地减少网络传输中的数据量，从而提高页面加载速度和用户体验。