کشینگ

Caching یا کشینگ به معنی ذخیره‌سازی موقت خروجی محاسبات یا داده‌های پرمصرف برای کاهش زمان پاسخ و فشار روی منبع اصلی است. کش می‌تواند در مرورگر، CDN، برنامه، حافظه سرور یا دیتابیس وجود داشته باشد.

چه چیزی را کش کنیم؟

در یک فروشگاه، فهرست دسته‌بندی‌ها و محصول پرفروش برای کش مناسب‌اند، ولی قیمت نهایی پرداخت و موجودی حساس باید سیاست تازگی داده روشنی داشته باشند. کش، منبع نهایی حقیقت نیست مگر اینکه معماری صریحاً خلاف آن را طراحی کرده باشد.

ابزارها و لایه‌ها

نمونه لاراول با Cache::remember

use Illuminate\Support\Facades\Cache;
$products = Cache::remember('catalog:featured', 300, function () {
    return Product::query()->where('featured', true)->get();
});
Cache::forget('catalog:featured');

Python با Redis

import redis
client = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
key = 'catalog:featured'
value = client.get(key)
if value is None:
    value = '{"products":[1,2,3]}'  # computed from the source
    client.set(key, value, ex=300)

Go با Redis

ctx := context.Background()
rdb := redis.NewClient(&redis.Options{Addr: "localhost:6379"})
if err := rdb.Set(ctx, "catalog:featured", "cached result", 5*time.Minute).Err(); err != nil {
    log.Fatal(err)
}
value, err := rdb.Get(ctx, "catalog:featured").Result()

ASP.NET Core با IMemoryCache

builder.Services.AddMemoryCache();
// In a service receiving IMemoryCache cache via DI:
var products = cache.GetOrCreate("featured-products", entry => {
    entry.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(5);
    return LoadFeaturedProducts();
});

روش‌های به‌روزرسانی کش

• Cache-aside: برنامه ابتدا کش را می‌خواند و در Miss سراغ دیتابیس می‌رود.
• Write-through: هنگام نوشتن، منبع و کش هماهنگ می‌شوند.
• Write-behind: نوشتن در منبع اصلی با تاخیر انجام می‌شود و به تضمین ماندگاری نیاز دارد.
• TTL و Invalidation: برای جلوگیری از باقی‌ماندن داده قدیمی باید سیاست روشن باشد.

اصطلاحات مرتبط: کش اینولیدیشن، کش استمپید، ردیس، مم‌کش‌دی، هدرهای HTTP، کنترل کش HTTP، شبکه توزیع محتوا.

برای بررسی راهکارهای قفل کش، زمان انقضای تصادفی و بازسازی پیش‌دستانه، مقاله روش‌های جلوگیری از Cache Stampede همراه با مثال در باورژن را مطالعه کنید.