مقدمه
در اکوسیستم توسعه وب، بهینه‌سازی عملکرد برنامه‌ها یکی از عوامل حیاتی موفقیت است. کشینگ (Caching) یکی از موثرترین تکنیک‌هایی است که می‌تواند سرعت بارگذاری صفحات را افزایش داده و فشار روی سرور را کاهش دهد. در این مقاله به زبان ساده با مفاهیم کش، انواع آن و تکنیک‌های پیاده‌سازی کش در برنامه‌های وب آشنا می‌شویم.
کش چیست؟
کش حافظه‌ای موقتی است که داده‌های پردازش‌شده یا درخواست‌های پر تکرار را ذخیره می‌کند تا در دفعات بعدی با سرعت و هزینه کمتر در دسترس باشند. با استفاده از کشینگ مناسب، می‌توان:
- زمان پاسخگویی (Response Time) را کاهش داد
- بار وارده بر سرور را کاهش داد
- تجربه کاربری را بهبود بخشید
انواع کش در برنامه‌های وب
۱. کش مرورگر (Browser Cache)
مرورگر کاربران فایل‌هایی مانند CSS، JavaScript و تصاویر را در حافظه کش نگهداری می‌کند تا در بازدیدهای بعدی سریع‌تر بارگذاری شوند.
مزایا:
- کاهش تعداد درخواست به سرور
- کاهش مصرف پهنای باند
راهکار پیاده‌سازی: استفاده از Header های HTTP مانند Cache-Control، ETag و Expires برای کنترل دقیق کش مرورگر.
۲. کش سمت سرور (Server-side Caching)
در این نوع کش، نتایج پردازش‌ها در سرور ذخیره و در دفعات بعدی بدون پردازش مجدد بازگردانده می‌شوند.
انواع رایج:
- Output Caching (ذخیره پاسخ کامل)
- Data Caching (ذخیره داده‌ها یا نتایج پرس‌و‌جوهای دیتابیس)
- Object Caching (ذخیره اشیاء پردازش شده)
۳. کش معکوس (Reverse Proxy Caching)
توسط ابزارهایی مانند Varnish یا NGINX می‌توان کشینگ را در لایه ورودی برای کل وب‌سایت پیاده‌سازی کرد.
این روش مناسب برنامه‌هایی با ترافیک بالاست و نقش مهمی در توزیع صحیح بار دارد.
ابزارهای محبوب برای کشینگ
- Redis: پایگاه‌داده در حافظه برای Object و Data Caching
- Memcached: سیستم کش توزیع شده با سرعت بالا و سادگی در استفاده
- NGINX/Varnish: برای کش معکوس
پیاده‌سازی نمونه کش در ASP.NET Core
در چارچوب ASP.NET Core می‌توانید از کش حافظه‌ای (in-memory caching) برای پاسخ‌های سریع‌تر استفاده کنید.
public class MyController : Controller
{
private readonly IMemoryCache _cache;
public MyController(IMemoryCache memoryCache)
{
_cache = memoryCache;
}
public IActionResult GetData()
{
var data = _cache.GetOrCreate❝myData❝, entry =>
{
entry.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(10);
return GetDataFromDb();
});
return Ok(data);
}
}زمان انقضا و استراتژی پاک‌سازی
برای کنترل بهتر حافظه و صحت داده‌ها باید سیاست‌هایی مانند:
- Absolute Expiration
- Sliding Expiration
- Eviction (حذف بر مبنای اولویت، اندازه یا زمان استفاده)
را مشخص نمود.
بهترین شیوه‌ها در کشینگ
- داده‌های موقتی و تغییرناپذیر را کش کنید
- از نامگذاری صحیح کلید‌ها استفاده کنید
- زمان انقضا را با توجه به سرعت تغییر داده‌ها تعیین کنید
- در صورت به‌روز شدن داده‌ها، کش را پاک سازی (invalidate) کنید
نتیجه‌گیری
کشینگ ابزاری قدرتمند در افزایش عملکرد و مقیاس‌پذیری برنامه‌های وب است. تنها با چند خط کد و کمی تنظیمات می‌توان سرعت و بهره‌وری را بهبود داد. برای یادگیری بیشتر درباره تکنیک‌های بهینه‌سازی، می‌توانید از دوره بهینه‌سازی عملکرد برنامه‌های وب در Devtube.ir استفاده نمایید.
