先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「先生、Webページを高速化する方法ってありますか？最近アプリが重い気がして…」

先生

「あるよ。JakartaEEではフィルタを使ってレスポンスをGzipで圧縮することで、データ転送を軽くして表示速度を改善できるんだ。」

生徒

「Gzipってブラウザでも対応してるんですか？」

先生

「もちろん。ほとんどのモダンブラウザはGzip圧縮をサポートしているから、サーバー側で圧縮フィルタを作れば簡単に導入できるんだよ。」

1. Gzip圧縮フィルタとは

Gzip圧縮フィルタは、JakartaEEのサーブレットフィルタ機能を活用して、HTTPレスポンスをクライアントに返す前に圧縮する仕組みです。圧縮することでネットワーク帯域の消費を減らし、ページ表示速度を向上させることができます。特にテキストベースのHTMLやCSS、JavaScriptのようなリソースでは効果が高く、Webアプリケーションのパフォーマンス最適化に欠かせない技術です。

2. Gzipフィルタの仕組み

ブラウザがサーバーにリクエストを送るとき、Accept-Encodingヘッダーにgzipが含まれていれば、サーバー側でレスポンスを圧縮して返すことができます。JakartaEEのフィルタではレスポンスストリームを書き換えることで、Gzip圧縮済みのレスポンスをクライアントに返す仕組みを実現します。

3. Gzip圧縮フィルタの実装例

以下はJakartaEEでGzip圧縮フィルタを作成するシンプルなサンプルコードです。


@WebFilter("/*")
public class GzipFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;

        String acceptEncoding = httpRequest.getHeader("Accept-Encoding");
        if (acceptEncoding != null && acceptEncoding.contains("gzip")) {
            GzipResponseWrapper gzipResponse = new GzipResponseWrapper(httpResponse);
            chain.doFilter(request, gzipResponse);
            gzipResponse.finishResponse();
        } else {
            chain.doFilter(request, response);
        }
    }
}

このフィルタは、ブラウザがGzipを受け入れる場合にのみレスポンスを圧縮して返します。

4. レスポンスラッパークラスの実装

Gzip圧縮を行うためには、レスポンスのOutputStreamをラップするクラスを作成します。


public class GzipResponseWrapper extends HttpServletResponseWrapper {
    private GZIPServletOutputStream gzipOutputStream;
    private PrintWriter printWriter;

    public GzipResponseWrapper(HttpServletResponse response) throws IOException {
        super(response);
    }

    @Override
    public ServletOutputStream getOutputStream() throws IOException {
        if (gzipOutputStream == null) {
            gzipOutputStream = new GZIPServletOutputStream(getResponse().getOutputStream());
        }
        return gzipOutputStream;
    }

    @Override
    public PrintWriter getWriter() throws IOException {
        if (printWriter == null) {
            printWriter = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(getOutputStream(), getCharacterEncoding()));
        }
        return printWriter;
    }

    public void finishResponse() throws IOException {
        if (printWriter != null) {
            printWriter.close();
        }
        if (gzipOutputStream != null) {
            gzipOutputStream.close();
        }
    }
}

5. GZIPServletOutputStreamの実装

実際にレスポンスをGzipで圧縮するServletOutputStreamの実装例です。


public class GZIPServletOutputStream extends ServletOutputStream {
    private GZIPOutputStream gzipOutputStream;

    public GZIPServletOutputStream(OutputStream output) throws IOException {
        this.gzipOutputStream = new GZIPOutputStream(output);
    }

    @Override
    public void write(int b) throws IOException {
        gzipOutputStream.write(b);
    }

    @Override
    public void flush() throws IOException {
        gzipOutputStream.flush();
    }

    @Override
    public void close() throws IOException {
        gzipOutputStream.close();
    }

    @Override
    public boolean isReady() {
        return true;
    }

    @Override
    public void setWriteListener(WriteListener writeListener) {}
}