SpringBoot中 Gzip 壓縮的兩種開啟方式：GeoJSON 瘦身實戰

前言

一、GZIP壓縮知識簡介

1、什么是Gzip

2、Gzip特點

3、Gzip在GIS方面的應用

二、SpringBoot中開啟Gzip的方式

1、在SpringBoot中開啟Gzip的知識簡介

2、SpringBoot中GeoJSON的實例

三、全局開啟Gzip實現

1、實現原理

2、實現效果

四、局部約定配置

1、實現原理

2、具體代碼實現

五、總結

前言

????????在當今數字化時代，隨著互聯網應用的飛速發展，數據傳輸的效率和性能成為了至關重要的問題。GeoJSON 是一種基于 JSON 格式的地理空間數據交換格式，它廣泛應用于地理信息系統（GIS）領域，用于描述地理空間數據的幾何形狀、屬性等信息。GeoJSON 數據通常包含大量的地理坐標點、幾何形狀等信息，數據量往往較大。在 Web 地理信息系統應用中，如地圖展示、地理數據可視化等場景，GeoJSON 數據的傳輸效率直接關系到地圖加載的速度和用戶體驗。因此，對 GeoJSON 數據進行有效的壓縮，以減少數據傳輸的體積，顯得尤為重要。對于基于SpringBoot 框架構建的 WebGIS 應用來說，如何高效地傳輸數據、減少網絡帶寬的占用，是提升用戶體驗和系統性能的關鍵所在。而 Gzip 壓縮技術，作為一種被廣泛采用的解決方案，無疑為這一問題的解決提供了強大的助力。

????????以 GeoJSON 數據為例，通過在 SpringBoot 應用中開啟 Gzip 壓縮，對 GeoJSON 數據進行瘦身，不僅可以顯著減少數據傳輸的體積，提高地圖加載的速度，還可以提升用戶的交互體驗。在實際的 Web 地理信息系統開發中，這種優化手段是非常實用和有效的。通過對 GeoJSON 數據的壓縮處理，我們可以更好地滿足用戶對于地圖快速加載和流暢交互的需求，同時也為整個應用的性能優化提供了有力的支持。

????????在接下來的內容中，我們將詳細介紹在 SpringBoot 中開啟 Gzip 壓縮的兩種方式的具體實現步驟，并通過實際的 GeoJSON 數據壓縮案例，展示這兩種方式的應用效果和優缺點。希望通過本文的介紹，能夠幫助讀者更好地理解和掌握在 SpringBoot 應用中使用 Gzip 壓縮技術的方法，從而提升自己開發的 WebGIS 應用的性能和用戶體驗。

一、GZIP壓縮知識簡介

????????GZIP 是一種數據壓縮格式，只能用于壓縮單個文件。它可用于網絡文件傳輸時的壓縮，例如 nginx 中的 ngx_http_gzip_module，啟用壓縮功能后可以節約帶寬；也可用于本地文件存儲時的壓縮。本節將重點對Gzip進行一個簡單的介紹，讓大家對Gzip的相關知識有一個簡單的了解。

1、什么是Gzip

????????Gzip 的壓縮算法基于 LZ77 算法 和 Huffman 編碼 的結合。具體過程如下：

????????LZ77 算法：LZ77 算法通過查找和替換重復的字節序列來壓縮數據。它維護一個滑動窗口，在窗口內查找匹配的字符串，然后使用指針來替代這些重復的字符串。例如，對于字符串 "http://jiurl.yeah.nethttp://jiurl.nease.net"，LZ77 算法會將其壓縮為 "http://jiurl.yeah.net(22,13)nease(23,4)"，其中 (22,13) 表示距離當前位置 22 個字符處的 13 個字符與當前位置的字符相同。

????????Huffman 編碼：Huffman 編碼是一種基于字符頻率的編碼方法。它為出現頻率高的字符分配較短的編碼，為出現頻率低的字符分配較長的編碼，從而達到壓縮的目的。在 Gzip 中，LZ77 算法的輸出結果會進一步通過 Huffman 編碼進行壓縮。

????????Gzip 文件結構：Gzip 文件包含文件頭、壓縮數據塊和文件尾。文件頭存儲文件的元數據，如壓縮方法、時間戳等；壓縮數據塊是使用 DEFLATE 算法壓縮后的數據；文件尾存儲校驗和（CRC32）和原始文件大小，以確保文件的完整性

2、Gzip特點

????????無損壓縮：Gzip 是一種無損壓縮算法，數據在解壓縮后可以完全還原，沒有任何損失。

????????高效的壓縮率：對于文本文件（如 HTML、JSON、XML），Gzip 的壓縮率通常在 50%-90% 之間。它通過查找重復的字符串并用較短的指針替代，以及根據字符頻率進行編碼，從而實現高效壓縮。

????????廣泛支持：Gzip 被幾乎所有現代瀏覽器、服務器和編程語言支持。在 HTTP 傳輸中，服務器可以根據瀏覽器的請求頭（如 Accept-Encoding: gzip）來判斷是否使用 Gzip 壓縮響應內容。

????????壓縮和解壓速度較快：Gzip 的壓縮和解壓速度相對較快，尤其是解壓過程，因為解壓時只需根據指針和編碼還原數據，計算量相對較小。

????????適用于特定文件類型：Gzip 對文本文件的壓縮效果較好，但對于已經壓縮過的文件（如圖片、音樂、視頻）效果不明顯，甚至可能導致文件變大

3、Gzip在GIS方面的應用

????????地理數據傳輸：在 GIS 應用中，地理數據（如 GeoJSON 文件）通常包含大量的坐標點和幾何形狀信息，數據量較大。使用 Gzip 壓縮可以顯著減少數據傳輸的體積，加快地圖加載速度，提升用戶體驗。

????????服務器端優化：在服務器端，可以配置 Web 服務器（如 Nginx）開啟 Gzip 壓縮功能。當客戶端請求地理數據時，服務器會自動對響應內容進行壓縮，減少網絡帶寬的占用。

????????前端性能優化：在前端開發中，可以通過工具（如 Webpack 的 Compression-webpack-plugin 插件）在構建過程中對地理數據文件進行 Gzip 壓縮，然后在服務器上直接提供壓縮后的文件，減少服務器的實時壓縮負載。

????????數據存儲優化：對于存儲在服務器上的地理數據文件，使用 Gzip 壓縮可以節省存儲空間。在需要讀取數據時，再進行解壓處理。

????????總之，Gzip 壓縮技術在 GIS 領域的應用，不僅可以提高數據傳輸效率，還可以優化服務器性能和存儲空間，是提升 GIS 應用性能的重要手段之一。

二、SpringBoot中開啟Gzip的方式

????????SpringBoot 是一個非常流行的 Java 基于 Spring 框架的快速開發框架，它極大地簡化了 Spring 應用的開發過程。在 SpringBoot 應用中，通過合理的配置和編程，可以很方便地集成 Gzip 壓縮功能，從而實現對響應數據的自動壓縮。這不僅可以提高數據傳輸的效率，還可以減輕服務器的負載，提升整個應用的性能。本節將重點介紹在SpringBoot中關于Gzip的相關知識以及在SpringBoot中GeoJSON的一些實踐案例。? ? ??

1、在SpringBoot中開啟Gzip的知識簡介

????????在 SpringBoot 中，開啟 Gzip 壓縮主要有兩種方式：一種是通過配置文件進行全局配置，另一種是通過編程的方式在特定的控制器或方法上進行局部配置。這兩種方式各有優缺點，適用于不同的應用場景。

????????全局配置方式 ：通過在 SpringBoot 的配置文件（如 application.yml 或 application.properties）中添加相關的 Gzip 壓縮配置，可以實現對整個應用的 HTTP 響應進行統一的壓縮處理。這種方式簡單方便，適用于大多數需要壓縮的場景，但缺乏對特定數據類型的針對性處理。

????????局部配置方式 ：通過在控制器或方法上添加自定義的注解或邏輯，可以實現對特定數據類型的壓縮處理。這種方式更加靈活，可以根據不同的數據類型和業務需求，定制不同的壓縮策略，但相對來說實現起來較為復雜，需要更多的編程工作。

????????這里首先簡單介紹了兩種在SpringBoot中開啟Gzip壓縮的方式，為下文全面講解這兩種方式做準備，先讓大家了解相關知識。

2、SpringBoot中GeoJSON的實例

????????GeoJSON在WebGIS中的用處很多，很多矢量數據的邊界，范圍點等數據，我們都是直接以GeoJSON的格式返回給前端，并直接進行展示的。比如之前很多的行政區劃展示，省市縣等不同的行政區劃范圍展示等，我們的實現過程都是在后臺的Controller層中返回一個包含GeoJSON的對象，方法如下：

package com.yelang.project.meteorology.domain;
import java.io.Serializable;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableField;
import lombok.Data;
import lombok.EqualsAndHashCode;
import lombok.ToString;
@Data
@ToString(callSuper=true)//callSuper=true表示輸出父類屬性
@EqualsAndHashCode(callSuper=false)
public class AreaWeatherVO extends WeatherNow implements Serializable{private static final long serialVersionUID = -7559774548761847068L;@TableField(exist = false,value= "province_code")private String provinceCode;@TableField(exist = false,value= "province_name")private String provinceName;@TableField(exist = false,value= "city_code")private String cityCode;@TableField(exist = false,value= "city_name")private String cityName;@TableField(exist = false,value= "area_name")private String areaName;@TableField(exist = false)private String geomJson;private String lat;private String lon;
}

????????上面是一個視圖對象的具體代碼，在Controller的方法中我們調用如下：

@RequiresPermissions("met:province:weather:list")
@GetMapping("/list/{pcode}")
@ResponseBody
public AjaxResult ewsnProvinceList(@PathVariable("pcode") String pcode){String day = "2025-08-17";List<AreaWeatherVO> dataList = weatherNowService.getWeatherByProvinceAndday(pcode,day);return AjaxResult.success().put("data", dataList);}

????????經過以上的代碼輸出接口中就包含GeoJOSN數據，如下圖所示：

????????其具體的geoJSON值如下圖：

????????在網絡窗口中可以看到整個接口返回的數據大小大約為5MB，如果遇到更大范圍的行政區劃，返回的數據肯定會大，比如西藏的行政區劃大約有14MB，如圖所示：

????????那么如何通過開啟Gzip來減少這些數據的輸出呢？下面兩個部分來重點講解。

三、全局開啟Gzip實現

????????本節將詳細介紹如何在SpringBoot中開啟Gzip壓縮的配置。

1、實現原理

????????在 application.yml 或 application.properties 中添加以下配置：

????????示例：application.yml

server:compression:enabled: truemime-types: application/jsonmin-response-size: 1KB  # 小于1KB的響應不壓縮

????????或者application.properties中：

server.compression.enabled=true
server.compression.mime-types=application/json
server.compression.min-response-size=1024

????????請注意：該配置會對所有返回 application/json 的接口啟用 GZIP 壓縮。

2、實現效果

????????在我們的工程中配置文件是以yml的形式配置的，按照上面的步驟進行設置后，重新啟動應用程序后來看一下同樣的接口，其返回的數據量大小是多少：

????????通過以上圖片可以直觀的看到，開啟全局壓縮后，我們的接口返回大小，從14.4M下降了5MB，幾乎是原來的1/3，這個壓縮比例還是可以的。

四、局部約定配置

上面的這種實現方式全局的開啟，也就是所有的接口都會開啟，雖然可以設置mime-types來進行一定的過濾，但是依然會有很大的覆蓋面。如果只想對某個接口生效或者指定一些接口生效又應該怎么實現呢？本節來講講針對這種情況的實現。

1、實現原理

????????基于局部約定配置的方式的實現原理其實是通過自定義 Filter 來精確控制哪些接口啟用壓縮，因此通過過濾器就可以將我們需要設定的請求路徑進行針對性過濾，從而開啟針對這些接口的Gzip過濾壓縮。下面我們來看看在SpringBoot中如何實現呢？

2、具體代碼實現

首先在SpringBoot中直接創建一個過濾器Filter，關鍵代碼如下：

package com.yelang.framework.interceptor.gzip;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.AntPathMatcher;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.WriteListener;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper;
@Component
public class SelectiveGzipFilter implements Filter {private final AntPathMatcher pathMatcher = new AntPathMatcher();private final List<String> gzipPatterns = Arrays.asList("/eq/province/geojson/**","/eq/province/detourcoefficient/list/**","/eq/info/home/earthinfo","/eq/province/abbreviations/list");@Overridepublic void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)throws IOException, ServletException {HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;String requestUri = req.getRequestURI();String contextPath = req.getContextPath();boolean match = gzipPatterns.stream().anyMatch(pattern -> pathMatcher.match(pattern, requestUri));if (match) {System.out.println("成功匹配");// 啟用 GZIP 壓縮邏輯（同上）HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;res.setHeader("Content-Encoding", "gzip");res.setHeader("Content-Type", "application/json");GZIPResponseWrapper gzipResponse = new GZIPResponseWrapper(res);chain.doFilter(request, gzipResponse);gzipResponse.finish();} else {System.out.println("未匹配上...");chain.doFilter(request, response);}}static class GZIPResponseWrapper extends HttpServletResponseWrapper {private final GZIPOutputStream gzipOutputStream;public GZIPResponseWrapper(HttpServletResponse response) throws IOException {super(response);gzipOutputStream = new GZIPOutputStream(response.getOutputStream());}@Overridepublic ServletOutputStream getOutputStream() {return new ServletOutputStream() {@Overridepublic void write(int b) throws IOException {gzipOutputStream.write(b);}@Overridepublic boolean isReady() {return true;}@Overridepublic void setWriteListener(WriteListener writeListener) {throw new UnsupportedOperationException();}};}public void finish() throws IOException {gzipOutputStream.finish();}}
}

????????這里演示了如何設置多個目標URL地址的配置方式，使用AntPathMatcher 來進行匹配實現。需要注意的是，這里我們沒有區分請求的頭地址，以若依為例，可能會在匹配時無法正確對應，導致無法正常的開啟Gzip壓縮，因此為了保證正確的啟用，我們在進行地址匹配時，需要自動過濾項目的服務名稱，詳細代碼如下：

String contextPath = req.getContextPath();
// 去掉 context-path 部分，只匹配相對路徑
String relativePath = requestUri.substring(contextPath.length());
System.out.println("relativePath==>" + relativePath);
/*boolean match = gzipPatterns.stream().anyMatch(pattern -> pathMatcher.match(pattern, requestUri));*/
boolean match = gzipPatterns.stream().anyMatch(pattern -> pathMatcher.match(pattern, relativePath));

????????其實這里的contenxPath對應的就是配置文件中定義的參數：

# 開發環境配置
server:# 服務器的HTTP端口，默認為80port: 8080servlet:# 應用的訪問路徑context-path: /earthqadmin

????????GeoJSON 數據通常體積較大，壓縮后可顯著減少傳輸時間。以下是實戰建議：??????

項目	建議值	說明
壓縮類型	GZIP	瀏覽器原生支持
最小壓縮閾值	1KB 或更小	GeoJSON 一般遠大于此值
MIME 類型	`application/json`	保持標準兼容
實測效果	原始 15MB → 壓縮后 300KB	壓縮率可達 90%+

????????只有加上以上代碼后才能實現正確匹配，在訪問地址被請求是輸出如下信息：

五、總結

????????以上就是本文的主要內容，我們將詳細介紹在 SpringBoot 中開啟 Gzip 壓縮的兩種方式的具體實現步驟，并通過實際的 GeoJSON 數據壓縮案例，展示這兩種方式的應用效果和優缺點。希望通過本文的介紹，能夠幫助讀者更好地理解和掌握在 SpringBoot 應用中使用 Gzip 壓縮技術的方法，從而提升自己開發的 WebGIS 應用的性能和用戶體驗。博文首先簡單介紹了Gzip的相關知識，然后介紹了在SpringBoot中開啟Gzip的方式，最后以代碼加案例的形式詳細的介紹全局開啟Gzip和局部開啟Gzip的兩種不同模式實現原理及具體代碼實現。行文倉促，定有不足之處，歡迎各位朋友在評論區批評指正，不勝感激。