چگونه با کش کردن، عملکرد برنامه‌هاي وب را تقويت کنيم؟

مقدمه

در دنياي توسعه وب، زمان پاسخ‌دهي سريع و بارگذاري کم‌تاخير جزو معيارهاي کليدي موفقيت يک وب‌اپليکيشن محسوب مي‌شود. يکي از مؤثرترين ابزارها براي بهبود عملکرد برنامه‌هاي وب، پياده‌سازي درست کش (Cache) است. در اين مقاله با انواع کش، نحوه پياده‌سازي آن‌ها و بهترين روش‌هاي استفاده از کش آشنا مي‌شويم.

کش چيست و چرا اهميت دارد؟

کش يا حافظه موقت، روشي براي ذخيره موقتي داده‌هايي است که به صورت مکرر استفاده مي‌شوند. هدف اصلي کش، کاهش بار پردازشي سرور و کاهش زمان دريافت داده‌ها براي کاربران نهايي است.

مزاياي کش کردن:

• کاهش زمان بارگذاري صفحات
• کاهش درخواست‌ها به پايگاه داده
• کاهش بار روي سرور
• بهبود تجربه کاربري

انواع کش در برنامه‌هاي وب

?. کش سمت کلاينت

اين نوع کش در مرورگر کاربر ذخيره مي‌شود. اطلاعاتي مانند فايل‌هاي CSS، JavaScript و تصاوير در کلاينت ذخيره مي‌شوند تا در مراجعات بعدي، نيازي به بارگذاري مجدد از سرور نباشد.

ابزارهاي کنترل کش کلاينت:

• Cache-Control: کنترل کننده نوع کش و مدت نگهداري
• ETag: شناسه يکتا براي بررسي تغيير محتوا
• Expires: تعيين زمان انقضاي محتوا

Cache-Control: public, max-age=3600
ETag: "abcde12345"
Expires: Wed, 01 Jul 2024 10:00:00 GMT

?. کش سمت سرور

در سمت سرور، نتايج محاسبات يا درخواست‌هاي پايگاه داده ذخيره مي‌شوند تا براي درخواست‌هاي مشابه در زمان‌هاي آينده مستقيماً از کش ارائه شوند.

نمونه‌ها:

• Output Caching
• Page Caching
• Fragment Caching

// در ASP.NET Core
services.AddResponseCaching();

app.UseResponseCaching();

?. کش پايگاه داده

به جاي اجراي مکرر کوئري‌هاي مشابه روي پايگاه داده، نتيجه کوئري در يک کش (مانند Redis يا MemoryCache) ذخيره مي‌شود.

// مثال با MemoryCache در ASP.NET Core
public class ProductService
{
    private readonly IMemoryCache _cache;
    public ProductService(IMemoryCache cache)
    {
        _cache = cache;
    }

    public Product GetProduct(int id)
    {
        return _cache.GetOrCreate("product_" + id, entry =>
        {
            entry.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(10);
            return GetProductFromDb(id); // متد دريافت داده از پايگاه داده
        });
    }
}

ابزارهاي محبوب براي کش در وب

• MemoryCache (براي کش درون حافظه)
• Redis (کش توزيع‌شده، سريع، پايدار)
• Varnish (براي کش محتوا در نزديکي مرورگر)
• CDNها مانند Cloudflare (کش فايل‌هاي ايستا در مراکز داده جهاني)

Best Practices يا بهترين روش‌ها در کش کردن

• زمان انقضاي مناسب براي هر نوع داده را تعيين کنيد
• براي داده‌هاي بسيار پويا، کش نکنيد يا TTL هاي کوتاه در نظر بگيريد
• از Invalidating صحيح کش استفاده کنيد (براي زماني که داده تغيير کرده)
• بين کش سيستم‌هاي مختلف (مرورگر، CDN، برنامه) هماهنگي ايجاد کنيد

سناريوهاي عملي

?. کش کردن نتيجه API

اگر API شما داده‌هايي دارد که به ندرت تغيير مي‌کند (مثلاً ليست دسته‌بندي‌ها)، آن را کش کنيد:

[ResponseCache(Duration = 300)]
public IActionResult GetCategories()
{
    return Ok(_service.GetCategories());
}

?. کش در لايه View با استفاده از Razor

@outputCache(60, VaryByParam = "id")

جمع‌بندي

کش کردن يکي از اجزاي حياتي در معماري مدرن توسعه وب است. با استفاده به‌جا و هوشمندانه از کش، مي‌توانيد سرعت برنامه خود را افزايش داده، هزينه‌هاي منابع را کاهش دهيد و تجربه کاربري را بهبود بخشيد.

براي آشنايي بيشتر با مفاهيم عملکرد در برنامه‌هاي وب، دوره‌هاي تخصصي ما را در DevTube.ir دنبال کنيد.