浅谈Webp

什么是 Webp ?

Webp 是由谷歌在 2010 年 9 月发布的一种用于 web 端支持有损和无损压缩的图片格式(同时也支持动态图片和透明度),设计这种图片格式的目的主要是为了创建出相对于 jpg, png 和 gif 更小或画质更好的图片,到 2021 年 3 月份,支持 webp 图片格式的浏览器已经占全球份额的 93 %。

为什么要使用 Webp ?

在回答这个问题之前,需要限定一下问题的场景。webp 如其名,设计的初衷就是为了在 web 场景下对现有图片资源进行大小优化的图片格式,对于其他的场景,比如专业的设计领域,甚至可能只是壁纸的使用场景都不太适合(毕竟现在 windows 默认都是不支持预览 webp 格式的,mac 刚才试了一下是可以预览的)。

为什么在 web 场景下要使用 webp?因为相对于 png 或 gif 来说,webp 的体积更小,在 web 场景下能够节约用户网络流量,也能加速网页的打开,提升用户体验。下图是在实际项目中使用 webp 图片前后整体图片资源大小的对比(左图为优化前,右图为优化后)

image

👆 使用 webp 之后图片资源整体的传输大小从 2.6M 减少到了 1.0M。并且压缩后的图片与原图差异也很小,可以通过下图来看一下压缩前后图片的效果。

image

具体压缩前后的大小及质量对比可以参考下面两个链接:Webp 示例(PNG 转 Webp) / Webp 示例(Animated Webp)

浏览器对 Webp 的支持程度

根据维基百科的介绍,到 2021 年 3 月份,全球 93% 的浏览器份额已经支持 webp 图片格式,但如果你想要更详细的支持度信息,可以查看:Can I use webp?

image

可以看到国内支持 webp 的浏览器占了 78.12% 的份额。所有浏览器版本中 IE 是完全不支持 webp 格式的,Safari 从 macOS 11 及之后版本才开始支持。移动端安卓对 webp 的支持程度倒是很好,加上移动端用系统自带浏览器的感觉不太多(特别是各手机厂商魔改之后的系统),所以基本上是没有任何问题的。而 IOS 端,IOS 14 之后才开始支持,值得注意的是,IOS 的第三方浏览器都是基于 自带的 Safari 浏览器的渲染引擎,所以基本 IOS 14 之前的版本任何浏览器都应该都是不支持 webp 的参考

如何判断当前用户浏览器是否支持 webp 格式?

判断浏览器是否支持 webp 格式的方法有几种:

1. HTTP request header

浏览器在请求图片资源的时候,会在请求头 accept 字段表明自身支持的图片格式:

image

可以看到,在 accept 字段,如果当前使用的浏览器支持 webp 格式的话,就会带有 image/webp 字样,这时服务器就可以根据这个请求头来决定是否返回 webp 格式的图片。

2. 使用 js 加载一张 webp 图片

在某些场景,如后端不具备动态的 webp 压缩能力,或使用 oss 的情况下,我们需要事先确定浏览器是否支持 webp 再请求对应的图片资源,就需要前端自己去判断浏览器的支持能力了。

其中最简单的方法就是使用浏览器加载欲判断格式的资源(比如用 Audio 标签加载 flac 无损音频),如果浏览器能够加载成功,那么就会触发标签对应的 onload 事件,反之则会触发 onerror。在此基础上,便可以在用户无感知的情况下,使用js动态加载一个 1px * 1px 的 webp 图片并通过其加载情况来确定浏览器是否支持,代码如下:

/**
 * @function
 * @return {Promise<boolean>}
 * @description 检测当前设备是否支持 `webp`。
 */
export function checkIfWebpSupported (): Promise<boolean> {
    if (!window) {
        throw new Error('非浏览器环境');
    }

    const { Image } = window;

    if (!Image) return Promise.resolve(false); // 无法判断是否支持 webp

    return new Promise<boolean>(resolve => {
        const image = new Image();
        image.onload = () => {
            if (image.width === 1 && image.height === 1) {
                // 能够获取到图片大小则当前浏览器支持 webp
                resolve(true);
            } else {
                resolve(false);
            }
        };
        image.onerror = () => {
            resolve(false);
        };
        image.src = "data:image/webp;base64,UklGRh4AAABXRUJQVlA4TBEAAAAvAAAAAAfQ//73v/+BiOh/AAA=";
    });
}

上面的代码返回一个 Promise,直接调用 checkIfWebpSupported ().then (isSupported => {}); 即可在 then 中得到判断结果。

3. 使用 canvas 生成 webp

Canvas 可以使用 toDataURL() 方法将画布内容转换成 base64 编码的图片资源字符串,该方法接受两个参数,第一个参数是图片资源的类型(默认为 image/png),第二个参数为图片资源的质量。

支持 webp 格式的在调用这个方法时类型指定为 image/webp,则会返回带有 image/webp 字样的资源地址,而不支持 webp 的浏览器则会返回 image/png。我们可以利用这个特性来判断浏览器是否支持 webp:

/**
 * @function
 * @return {boolean}
 * @description 检测当前设备是否支持 `webp`。
 */
 export function checkIfWebpSupported (): boolean {
     if (!document) {
        throw new Error('非浏览器环境');
    }

    if (!document.createElement) return false; 

    return document.createElement('canvas').toDataURL('image/webp').indexOf('image/webp') > -1;
 }

总结

Webp 压缩率高,图片质量与原图在视觉上没有太大差异的特点,让其很适合用在 web 网页这样的对图片多但对图片质量要求不是很高的场景。在实际使用中,我们可以在使用上述几种方法对浏览器 webp 的支持程度进行判断之后,替换网站图片资源为 webp 格式,对于不支持的浏览器,我们则请求原始图片作为 fallback,保证页面的正常显示。当然,针对 webp 支持的判断只需要一次,我们可以在首次获得判断结果之后将其缓存,在之后需要确保支持 webp 的地方取缓存中的结果即可。

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