افزایش کارایی برنامه‌ های وب با استفاده از تکنیک‌ های Caching

توسط: محسن درم بخت | منتشر شده در 1404/06/19 | بازدید : 7 بار | زمان مطالعه : 15 دقیقه

مقدمه

در دنیای توسعه وب، سرعت بارگذاری صفحات و پاسخ‌دهی سریع به کاربر، یکی از اصلی‌ترین معیارهای سنجش کیفیت یک وب‌اپلیکیشن است. کاربران انتظار دارند صفحات وب در کمترین زمان ممکن باز شوند و محتوای جدید نیز بدون تاخیر نمایش داده شود. یکی از راهکارهای اثربخش برای رسیدن به این هدف، استفاده از تکنیک‌ های Caching است.

افزایش کارایی وب با کش

Cache چیست؟

کش (Cache) به ذخیره موقتی داده‌ هایی اطلاق می‌ شود که احتمال استفاده مجدد از آن‌ها وجود دارد. با استفاده از کش، برنامه می‌ تواند از ارسال مکرر درخواست به پایگاه داده یا پردازش‌های سنگین جلوگیری کند و در عوض داده‌ ها را از یک منبع محلی‌تر و سریع‌تر مانند حافظه یا دیسک بارگذاری کند.

انواع کش در برنامه‌های وب

۱. کش مرورگر (Browser Cache)

مرورگرها بسیاری از منابع مانند تصاویر، CSS، JavaScript و حتی صفحات HTML را برای مدت زمان مشخصی در حافظه خود نگهداری می‌ کنند تا هنگام بازدید مجدد کاربر، سریع‌تر بارگذاری شوند.

۲. کش سمت کلاینت (Client-side Caching)

در این روش، داده‌ ها در حافظه سمت کاربر (معمولا localStorage یا IndexedDB) ذخیره می‌ شوند. این نوع کش برای برنامه‌ های SPA (مانند React و Angular) بسیار مفید است.

۳. کش سمت سرور (Server-side Caching)

در این نوع، داده‌ ها یا نتایج پردازشی بر روی سرور ذخیره می‌ شوند. ابزارهایی مانند Redis، Memcached، و فریم‌ورک‌های ASP.NET Core امکانات بسیار خوبی برای مدیریت کش سرور فراهم می‌ کنند.

۴. کش CDN (شبکه‌ توزیع محتوا)

CDNها نسخه‌ ای از فایل‌ های استاتیک سایت شما را در سرورهای مختلفی در سراسر جهان ذخیره می‌ کنند. کاربران، فایل‌ ها را از نزدیک‌ ترین سرور دریافت می‌ کنند که موجب افزایش چشمگیر سرعت می‌ شود.

مزایای استفاده از Caching

  • کاهش زمان پاسخ به درخواست‌ ها
  • کاهش بار وارده بر سرور
  • افزایش تجربه کاربری
  • کاهش مصرف پهنای باند
  • افزایش مقیاس‌ پذیری سیستم

نمونه‌ای از پیاده‌سازی کش در ASP.NET Core

public class ProductsController : Controller
{
    private readonly IMemoryCache _memoryCache;

    public ProductsController(IMemoryCache memoryCache)
    {
        _memoryCache = memoryCache;
    }

    public IActionResult Index()
    {
        List❝string❝ products;

        if (!_memoryCache.TryGetValue❝products❝, out products))
        {
            // فرض: دریافت لیست محصولات از دیتابیس
            products = GetProductsFromDb();

            var cacheOptions = new MemoryCacheEntryOptions()
                .SetAbsoluteExpiration(TimeSpan.FromMinutes(5));

            _memoryCache.Set❝products❝, products, cacheOptions);
        }

        return View(products);
    }
}

نکاتی برای استفاده بهینه از کش

  • تعیین زمان انقضای مناسب برای کش
  • استفاده از کلیدهای یکتا برای داده‌ های متفاوت
  • پاکسازی کش هنگام تغییر داده‌ها
  • استفاده ترکیبی از چندین نوع کش (مثلاً کش سرور + کش مرورگر)
  • نظارت بر اندازه کش و جلوگیری از مصرف بیش از حد حافظه

ابزارهای محبوب برای Caching

  • Redis: یک پایگاه داده Key-Value بسیار سریع و قابل اعتماد
  • Memcached: سیستم کش حافظه lightweight مخصوص داده‌ های کوچک
  • Varnish: ابزار کش برای وب‌سایت‌های بسیار پربازدید
  • Service Workers: برای کش سمت کلاینت در PWAها

کلام آخر

استفاده هوشمندانه از کش می‌تواند بهره‌وری وب‌اپلیکیشن شما را به طرز چشم‌گیری افزایش دهد. با انتخاب مکان مناسب برای کش کردن داده‌ ها، استفاده از زمان انقضای معقول، و انتخاب ابزار مناسب، می‌توانید عملکرد بهتری از نرم‌افزار وب خود دریافت کنید.

برای یادگیری بیشتر درباره بهینه‌سازی عملکرد وب‌اپلیکیشن‌ها، از دوره بهینه‌سازی عملکرد برنامه‌های وب در Devtube.ir بازدید کنید.

دوره‌های آنلاین برنامه‌نویسی لیست دوره‌ها