افزایش کارایی برنامه‌های وب با استفاده از کش (Caching)

توسط: محسن درم بخت | منتشر شده در 1404/06/16 | بازدید : 10 بار | زمان مطالعه : 15 دقیقه

مقدمه

با توسعه و رشد برنامه‌های وب، عملکرد (Performance) به یکی از اساسی‌ترین چالش‌های توسعه‌دهندگان تبدیل شده است. یکی از بهترین و مؤثرترین ابزارها برای بهینه‌سازی سرعت بارگذاری صفحات، استفاده از ❝کش❝ (Caching) است. کش به شما اجازه می‌دهد تا اطلاعاتی که به صورت مکرر استفاده می‌شوند، ذخیره کرده و از پردازش مجدد آن‌ها جلوگیری نمایید.

افزایش کارایی برنامه‌های وب با کش

کش چیست و چرا مهم است؟

کش یک مکانیزم ذخیره‌سازی موقت است که داده‌هایی را که به صورت مکرر استفاده می‌شوند، ذخیره کرده و از بارگذاری یا پردازش مجدد آن‌ها جلوگیری می‌کند. این کار باعث صرفه‌جویی در وقت، کاهش بار سرور و افزایش کارایی برنامه می‌شود.

انواع کش در برنامه‌های وب

۱. کش مرورگر (Browser Cache)

مرورگرها قابلیت کش کردن فایل‌های استاتیک مانند CSS، JavaScript، تصاویر و حتی صفحات HTML را دارند تا در بازدیدهای بعدی نیازی به دانلود مجدد آن‌ها نباشد.

مثال: تنظیم هدرهای cache control در پاسخ‌های HTTP

Cache-Control: public, max-age=31536000

۲. کش سمت سرور (Server-Side Caching)

در این روش، نتایج محاسبات، درخواست‌های پایگاه‌داده یا داده‌های پردازش‌شده در حافظه‌ی سرور ذخیره می‌شود. این روش برای APIها، صفحات تولیدشده توسط سرور و کوئری‌های دیتابیس بسیار مؤثر است.

مثال: استفاده از حافظه در ASP.NET Core

services.AddMemoryCache();

public class MyService
{
    private readonly IMemoryCache _cache;

    public MyService(IMemoryCache cache)
    {
        _cache = cache;
    }

    public string GetData()
    {
        if (!_cache.TryGetValue❝(❝myKey❝, out string data❝))
        {
            data = ❝مقدار پردازش‌شده❝;
            _cache.Set❝(❝myKey❝, data, TimeSpan.FromMinutes❝(5❝));
        }
        return data;
    }
}

۳. کش توزیع‌شده (Distributed Cache)

در سیستم‌های مقیاس‌پذیر، استفاده از کش توزیع‌شده مانند Redis یا Memcached ضروری است. این نوع کش در شبکه به اشتراک گذاشته شده و بین سرورها تقسیم می‌شود.

مثال: استفاده از Redis در ASP.NET Core

services.AddStackExchangeRedisCache❝(options =>
{
    options.Configuration = ❝localhost:6379❝;
});

چه داده‌هایی را باید کش کنیم؟

  • فایل‌های استاتیک (CSS, JS, Images)
  • نتایج کوئری‌های گران دیتابیس
  • پاسخ‌های API که تغییرات کمی دارند
  • صفحات محتوای غیر پویا

چه زمانی نباید کش کنیم؟

  • اطلاعات حساس یا شخصی کاربر
  • داده‌هایی که با هر درخواست باید تازه‌سازی شوند
  • زمانی که کش باعث افزایش پیچیدگی و خطای بالقوه می‌شود

تکنیک‌های پیشرفته کش

  • Cache Invalidation: پاک کردن کش هنگام تغییر منابع اصلی
  • Stale-While-Revalidate: ارائه نسخه کش‌شده و همزمان به‌روزرسانی در پشت صحنه
  • ETags و Last-Modified: تعیین وضعیت به‌روز بودن منابع

ابزارهای مفید برای مدیریت کش

  • Redis
  • Memcached
  • CDN ها مانند Cloudflare و Azure Front Door
  • پکیج‌های Cache Management برای ASP.NET Core

نتیجه‌گیری

استفاده صحیح از کش، یکی از اساسی‌ترین اصول برای افزایش کارایی برنامه‌های وب است. کش نه تنها زمان پاسخ‌دهی را کاهش می‌دهد، بلکه مصرف منابع را نیز بهینه می‌کند. با آشنایی با انواع کش و پیاده‌سازی اصولی، می‌توانید تجربه کاربری بهتری را برای کاربران وب‌سایت و اپلیکیشن خود فراهم کنید.

برای یادگیری دقیق‌تر پیاده‌سازی کش در پروژه‌های ASP.NET Core، می‌توانید به دوره بهینه‌سازی عملکرد در ASP.NET Core در Devtube.ir مراجعه کنید.

دوره‌های آنلاین برنامه‌نویسی لیست دوره‌ها