Compressão no ASP.NET Web API


Em certas situações, quando um cliente executa uma operação de um serviço, o resultado pode ser uma grande massa de dados. Essa massa de dados pode ser qualquer coisa, desde os bytes de um arquivo até mesmo objetos que foram extraídos de um banco de dados.

Como todos sabem, o problema disso é a quantidade de informações que irá trafegar na rede, podendo causar uma grande lentidão, caso isso seja uma operação comum. A principal solução que geralmente utilizamos quando queremos diminuir o tráfego, é a compactação das informações. Isso fará com que a quantidade total de dados seja bem menor, aliviando consideravelmente a quantidade de informações que são trafegadas. Obviamente que a compactação tem um overhead quando você compacta ou descompacta, e isso deve ser levado em consideração para decidir se deve ou não optar por ela, mas na maioria das vezes, acaba compensando.

Quando estamos utilizando o ASP.NET Web API para construir e expor recursos, podemos implementar uma funcionalidade que permite a compactação das mensagens que são devolvidas para os clientes. O ASP.NET Web API não possui nativamente um mecanismo que permite a compactação das mensagens produzidas pelo serviço, mas graças ao modelo de estensibilidade que ele fornece, é possível recorrer as classes GZipStream e DeflateStream (do próprio .NET Framework) para gerar esse tipo de conteúdo.

O primeiro passo é criar um MessageHandler, que nos permite interceptar a requisição, e no interior do método SendAsync, chegamos até a mensagem de resposta (HttpResponseMessage) gerado pelo ASP.NET Web API (lembrando que neste momento a ação do controller já foi executada), e depois disso, analisamos o cabeçalho da requisição para se certificar se o cliente suporta ou não este tipo de codificação. Se sim, o cabeçalho AcceptEncoding deve ter como valor uma string com “gzip” ou “deflate”, indicando qual dos formatos ele consegue interpretar.

public class CompressionHandler : DelegatingHandler
{
    protected override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
    {
        return base.SendAsync(request, cancellationToken).ContinueWith<HttpResponseMessage>(t =>
        {
            var response = t.Result;

            if (request.Headers.AcceptEncoding != null)
            {
                var encoding = request.Headers.AcceptEncoding.FirstOrDefault();

                if (encoding != null && !string.IsNullOrWhiteSpace(encoding.Value))
                    response.Content = new CompressedHttpContent(t.Result.Content, encoding.Value);
            }

            return response;
        });
    }
}

Uma vez que é possível determinar o suporte por parte do cliente, então criamos e sobrescrevemos o resultado da requisição com a instância da classe CompressedHttpContent, que também herda de HttpContent. É dentro desta classe que existe todo o trabalho para copiar o resultado gerado pelo controller, passar pelo compactador e gerar o mesmo conteúdo mais enxuto. Repare que o construtor recebe o conteúdo da mensagem atual e copia os headers existentes para a classe atual; note também que é incluído o header ContentEncoding com o mesmo tipo indicado pelo cliente, justamente para informar ao cliente que o conteúdo está compactado.

public class CompressedHttpContent : HttpContent
{
    private readonly HttpContent content;
    private readonly string compressorType;

    public CompressedHttpContent(HttpContent content, string compressorType)
    {
        this.content = content;
        this.compressorType = compressorType;

        ConfigHeaders();
    }

    private void ConfigHeaders()
    {
        foreach (var item in this.content.Headers)
            this.Headers.TryAddWithoutValidation(item.Key, item.Value);

        this.Headers.ContentEncoding.Add(this.compressorType);
    }

    protected override Task SerializeToStreamAsync(Stream stream, TransportContext context)
    {
        var compressorStream = CreateCompressorStream(stream);

        return this.content.CopyToAsync(compressorStream).ContinueWith(t => compressorStream.Dispose());
    }

    private Stream CreateCompressorStream(Stream output)
    {
        return 
            this.compressorType == “gzip” ?
            (Stream)new GZipStream(output, CompressionMode.Compress, true) : 
            new DeflateStream(output, CompressionMode.Compress, true);
    }

    protected override bool TryComputeLength(out long length)
    {
        length = -1;
        return false;
    }
}

O método SerializeToStreamAsync é invocado pelo próprio runtime, que passará o stream de saída e o envolveremos no stream de compactação, para que ao copiar o conteúdo atual para o stream de saída, ele passe pelo algoritmo que efetivamente realiza a compactação. Aqui seria interessante melhorar o código, para que seja possível acoplar novas implementações de novos compactadores. Para isso poderíamos criar uma abstração (IHttpCompressor) e implementá-lo para cada um dos compactadores que queremos que sejam suportados pela API.

Este código por si só não funciona. É necessário incluir o message handler na coleção exposta pelo ASP.NET Web API, e para isso, recorreremos as configurações da API, conforme é mostrado no código abaixo:

config.MessageHandlers.Add(new CompressionHandler());

Para mensurar o ganho gerado por este código, ao acessar um método que até então retornava um resultado de 562 Bytes de tamanho, passa a devolver o mesmo conteúdo com apenas 28 Bytes.

GET http://127.0.0.1:9393/api/Teste HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:9393
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: Keep-Alive

HTTP/1.1 200 OK
Content-Length: 28
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Content-Encoding: gzip
Date: Thu, 19 Jun 2014 19:08:08 GMT

RESULTADO COMPACTADO, OMITIDO POR QUESÕES DE ESPAÇO

Vale lembrar que o cliente que consome este serviço precisa saber lidar com este tipo de resultado. Caso o consumo do serviço esteja sendo feito através do próprio ASP.NET Web API (HttpClient), então ele já possui o suporte interno para descompactar o resultado, sem que seja necessário qualquer customização. Ao criar o HttpClient, podemos recorrer à um segundo construtor, que recebe a instância da classe HttpClientHandler, que por sua vez, expõe uma propriedade chamada AutomaticDecompression, que também é utilizada para indicar ao serviço que possui suporte para descompactação (Accept-Encoding) daquele formato.

using (var client = new HttpClient(new HttpClientHandler()
{
    AutomaticDecompression = DecompressionMethods.GZip | DecompressionMethods.Deflate
}))
{
    //…
}

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