如何通过 WebP 兼容减少图片资源大小

Posted 2020-09-19 又拍云

作者：学军
又拍云 CDN 服务公测 WebP 自适应功能，为客户减少图片资源大小。本文我们将一起来阐述WebP兼容的来龙去脉。

前言
我们知道，理想的网页应该在 1 秒内打开，而在页面的整体大小中，图片往往是所占比例最大的一部分（大约占到 60% 以上，更多了解请点击），也可以参照如下图所示。优化图片不仅可以加快页面显示，还能降低移动网络的流量费用。原图产生的 PNG、JPEG、GIF 和 SVG 图片一般都有很大的压缩余地。下文将重点介绍一款图片新格式：WebP，从而揭开它神秘的面纱。

解决方案：使用 WebP 优化图像
1、什么是 WebP ?
WebP（发音 weppy)，是一种支持有损压缩和无损压缩的图片文件格式，派生自图像编码格式 VP8。根据 Google 的测试，无损压缩后的 WebP 比 PNG 文件少了 45％ 的文件大小，即使这些 PNG 文件经过其他压缩工具压缩之后，WebP 还是可以减少 28％ 的文件大小。更多了解参照 WebP 官网文档。

2、WebP 客户端兼容性
Google Chrome 和 Opera 浏览器以及许多其他工具和软件库都支持 WebP，但是当前并非所有浏览器都支持 WebP，支持的情况参见如下图所示：

详细的支持情况参见 WebP 支持情况。

WebP 自适应方案解决了什么问题？使用 WebP 图片格式，显而易见，可以享受的好处就是：
1、WebP 格式的图片可以提供更好的压缩比和更小的文件大小，可以减少网络传输，使得网络传输的速度更快；
2、网络传输的流量减少了，可以节省 CDN 流量消耗，节省带宽成本；
3、当前还有一部分客户端并不支持 WebP 格式，可以通过 CDN 层去判断，对于支持的客户端，响应 WebP 格式的图片；不支持的客户端，响应原图。从而实现无缝适配。

如何判断浏览器支持 WebP 格式？
如下图所示，是通过 Chrome 浏览器开发者工具抓包显示，可以通过查看响应头和请求头相关字段，得知该图片已经被 CDN 自动转化为 WebP 格式：
事实上，可以通过 HTTP Accept 头就可以判断该浏览器是否支持 WebP 格式的图片，结合上图，Chrome 浏览器在发起请求的时候，会带上 Accept 头，且其值包括：image/webp，此时就说明该浏览器支持 WebP 格式图片；参见如下格式：accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,/;q=0.8
另外，通过 HTTP 响应头里面的 Content-Type 就可以判断文件的真正类型，例如：Content-Type:image/webp，就说明此次服务端响应的是 WebP 格式的副本图片。

如何通过又拍云 CDN 实现 WebP 自适应？
如下图所示，在 CDN 层做 WebP 的自适应，需要考虑如下几个方面：

1、CDN 如何判断客户端是否支持 WebP ?
该部分目前是通过 HTTP Accept 头来判断的，如果支持，则返回 WebP 副本并进行缓存；如果不支持，则返回原图。详细介绍参照上文介绍。
2、CDN 如何实现实时图片格式转换？
针对用户源站并非 WebP 格式图片的时候，CDN 层需要支持将原图图片的实时转换为 WebP 格式副本，这个在 CDN 层面是无缝支持的。这样的场景是这样的：
客户端浏览器请求一个图片资源，例如：http://webp.example.com/test.png;

CDN 通过 Accept 头已经判断客户端浏览器支持 WebP 格式的图片；

CDN 回用户源站取回原图并将原图实时转为 WebP 格式的图片，并响应给客户端浏览器。

这里值得强调的是，又拍云 CDN 已经无缝兼容了各种作图场景和访问方式，包括：
原图访问 ，示例：/a.jpg

缩略图版本号，示例：/a.jpg!123

URL 作图 ，示例：/a.jpg!/format/webp

版本号 + URL 作图：/a.jpg!123/format/webp

详细作图场景请参见图片处理服务。

3、如何实现相同 URL 访问，缓存不同副本图片？
这个需要利用到缓存里面的 Vary 机制了，同一个 URL 根据不同 Header 头的值缓存多份不同的拷贝，同时保持 URL 不变。例如：
请求头字段 Accept: image/webp -> 响应头需要满足 Vary: Accept 以及 Content-Type: image/webp;

请求头字段 Accept-Encoding: gzip -> 响应头需要满足 Vary: Accept-Encoding 以及 Content-Encoding: gzip

以上，回答以上 3 个问题之后，CDN 就可以实现了 WebP 的自适应。开启 WebP 特性之后，可以产生怎样的效果？且看下文。

使用 WebP 自适应之后的效果如何？
下面我们来做一次测试，访问一张 PNG 图片，看看开启前后的效果怎样。
1、开启前
随机在又拍云官网产品文档上找到了一张 PNG 图片，截图所示：

通过截图显示，可以得到如下信息：
– content-length:290334 – content-type:image/png – x-cache:MISS(S) from mix-hz-fdi-165; HIT(R) from ctn-zj-lna3-016
可以知道，该图片大小为 290 KB，图片类型为 PNG，在 CDN 边缘节点已经缓存命中。
2、开启后
开启 WebP 特性之后，这里强调一下，CDN 边缘命中之后，是不会触发 WebP 自动转换。为了触发该特性，我针对刚才的访问链接做一次手动刷新。然后重新请求图片资源，重新抓包，看如下截图信息：

通过截图显示，可以得到如下信息：
– content-length:69038 – content-type:image/webp – x-cache:MISS from 403-zj-fud-208, MISS from mix-hz-fdi-168, MISS from ctn-zj-lna3-016
可以很明显的看出，图片大小减少了，为：69 KB，图片格式转换为 webp 格式。

总结下，此次测试了一个 PNG 图片，通过 CDN 自适应 WebP 之后，图片大小从 290 KB 减少到了 69 KB，效果是非常的明显，不同的图片格式，压缩比会有所不同。如果您的网站图片居多，且希望提升用户访问体验，减少 CDN 访问带宽，我们期待您的测试和使用。

附：WebP 效果测试页