کش چیست و انواع آن

کش دقیقا چه چیزی را ذخیره می کند؟

کش نتیجه یک کار انجام شده را نگه می دارد تا دفعه بعد آن کار دوباره انجام نشود. این تعریف ساده تر از آن است که به نظر می رسد و یک نتیجه مهم دارد که بیشتر آموزش ها از کنارش رد می شوند: کش صفحه شما را سبک تر نمی کند، فقط زودتر می رساندش.

عدد این ادعا را از خود همین سایت گرفتیم. صفحه اول را ده بار از نسخه کش شده و ده بار با یک پارامتر کش شکن خواستیم، هر بار با فشرده سازی روشن، و زمان رسیدن اولین بایت را نوشتیم. از کش، میانه ۲۳.۵ میلی ثانیه شد و کمترین و بیشترین ۲۲ و ۳۷. بدون کش، میانه ۱۵۵.۵ میلی ثانیه و بازه ۱۳۴ تا ۱۸۲.

حالا حجم همان دو پاسخ: ۴۳.۸ کیلوبایت برای نسخه کش شده و ۴۳.۱ کیلوبایت برای نسخه ای که همان لحظه ساخته شد. یعنی نسخه کند تقریبا هم اندازه نسخه سریع است و در واقع کمی کوچک تر هم هست. تمام آن اختلاف شش برابری، زمان است و نه بایت.

پس وقتی می گویند کش سایت را سریع می کند، حرف درست تر این است: کش کاری را که سرور برای ساختن صفحه انجام می داد حذف می کند. آن کار یعنی اجرای کد، پرسیدن از پایگاه داده، چیدن قالب و ساختن HTML. نتیجه اش یک فایل می شود که دفعه بعد مستقیم فرستاده می شود.

همین جا مرز کش هم معلوم می شود و بعدا به دردتان می خورد: اگر صفحه شما کند است چون سه مگابایت تصویر دارد، کش هیچ کمکی نمی کند. کش زمان ساختن را می خرد، نه زمان دانلود را.

چهار لایه ای که درخواست از آنها رد می شود

وقتی کسی آدرس سایت شما را باز می کند، درخواستش از چند کش عبور می کند و اولین کشی که جواب داشته باشد کار را تمام می کند. ترتیبش از نزدیک ترین به بازدیدکننده شروع می شود.

کش مرورگر روی دستگاه خود بازدیدکننده است. فایل هایی که عوض نمی شوند اینجا می مانند و دفعه بعد اصلا درخواستی فرستاده نمی شود. روی این سایت فونت ها و اسکریپت ها و شیت ها با Cache-Control: max-age=31536000 فرستاده می شوند، یعنی یک سال. فونت اصلی سایت ۲۵۲۷۲ بایت است و بازدیدکننده ای که هفته پیش آمده، امروز صفر بایت بابتش می دهد. این سریع ترین لایه است چون هیچ شبکه ای در کار نیست.

لبه شبکه توزیع محتوا بیرون از سرور شماست و کپی صفحه را نزدیک بازدیدکننده نگه می دارد. این لایه درس خودش را در مسیر اینترنت و شبکه دارد؛ چیزی که اینجا لازم است بدانید این است که لبه معمولا با یک هدر جداگانه راهنمایی می شود و نه با همان هدری که به مرورگر می گویید.

کش صفحه روی سرور خودتان است و نتیجه کامل HTML را در یک فایل نگه می دارد. روی این سایت این فایل ها واقعا فایل اند: صفحه «درباره ما» یک فایل فشرده ۳۶۳۳۰ بایتی است و کل کش صفحه های سایت ۱۹۸۰ فایل و ۱۱۲ مگابایت. وقتی این فایل موجود باشد وب سرور خودش می فرستدش و پی اچ پی اصلا اجرا نمی شود؛ همین است که آن ۲۳.۵ میلی ثانیه را می سازد.

کش شی ته پشته است و با بقیه فرق دارد: صفحه را نگه نمی دارد، جواب پرسش های داخل کد را نگه می دارد. روی این سایت ردیس ۷.۴.۷ این کار را می کند. اهمیتش وقتی معلوم می شود که سه لایه بالا رد شده باشند، مثلا برای یک کاربر وارد شده که هرگز صفحه کش شده نمی گیرد. برای او تنها کشی که کار می کند همین است.

پایین این چهار لایه هیچ کشی نیست: کد اجرا می شود و پایگاه داده جواب می دهد. هر بار که هیچ لایه ای جواب نداشته باشد، هزینه اش همان ۱۵۵.۵ میلی ثانیه است.

چرا تغییری که دادید هنوز به بازدیدکننده نرسیده؟

این سوال روزانه ترین سوال کش است و جوابش تقریبا همیشه یکی است: لایه ای جلوتر از جایی که شما پاک کردید، هنوز نسخه قدیمی را دارد.

اولین چیزی که باید ببینید این است که یک پاسخ می تواند دو دستور کش متفاوت داشته باشد، یکی برای مرورگر و یکی برای لبه. صفحه های همین سایت با این دو هدر می آیند:

cache-control: no-cache, must-revalidate
cdn-cache-control: max-age=2592000

یعنی به مرورگر می گوییم هر بار بپرس، و به لبه می گوییم سی روز نگه دار. این عمدی است و رایج، ولی معنایش را باید فهمید: پاک کردن کش روی سرور خودتان به آن سی روز دست نمی زند. صفحه را روی سرور بازسازی می کنید، خوشحال می شوید، و بازدیدکننده همچنان نسخه ای را می بیند که لبه دارد. برای رسیدن به لبه باید از خود سرویس لبه پاک سازی بخواهید، و این کار جداست.

تله دوم کوچک تر است و بیشتر وقت می گیرد، چون شبیه شکست خوردن پاک سازی به نظر می رسد. وب سرور برای اینکه هر بار سراغ دیسک نرود، نتیجه بررسی وجود فایل ها را برای مدت کوتاهی نگه می دارد؛ روی این سرور آن مدت با تنظیم open_file_cache_valid شصت ثانیه است. پس فایل کش را پاک می کنید، بلافاصله صفحه را می گیرید، و همان صفحه قدیمی می آید. هیچ چیز خراب نشده؛ یک دقیقه صبر کنید و دوباره بگیرید.

و مورد سومی که کمتر به آن فکر می شود: خود بازدیدکننده. اگر فایلی را با یک سال اعتبار فرستاده باشید و بعد محتوایش را عوض کنید، مرورگر کسی که قبلا آمده هرگز نمی فهمد. راه درست عوض کردن محتوای فایل نیست، عوض کردن اسم یا نسخه آدرس آن است تا آدرس تازه یعنی فایل تازه.

چه چیزی را نباید کش کرد؟

قاعده ای که همه خرابکاری های جدی کش را جلو می گیرد یک جمله است: صفحه را کش کنید، آدم را نه. هر چیزی که جوابش برای دو نفر فرق دارد، نباید در فایلی ذخیره شود که به هر دو نفر داده می شود.

مصداق هایش همیشگی اند: سبد خرید، صفحه حساب کاربری، هر صفحه ای که نام کاربر روی آن چاپ می شود، فرم های در حال پر شدن، و صفحه های نتیجه پرداخت. بدترین شکل شکست هم همان است که همه نگرانش اند: کاربر اول سبدش را می بیند، کش می شود، و کاربر دوم سبد کاربر اول را می بیند.

به همین دلیل کش صفحه معمولا برای کاربر وارد شده اصلا کار نمی کند و این یک نقص نیست، طراحی است. ولی نتیجه اش را باید بپذیرید: پنل مدیریت شما همیشه کند تر از صفحه های عمومی سایت است، چون هر بار واقعا ساخته می شود. اینجا همان جایی است که کش شی تنها ابزار باقیمانده است.

یک مورد مرزی هم هست که تصمیمش را باید خودتان بگیرید: صفحه هایی که برای همه یکی اند ولی زود کهنه می شوند، مثل صفحه ای که موجودی انبار را نشان می دهد. اینها را می شود کش کرد، به شرطی که عمر کش کوتاه باشد و بدانید بدترین حالت چیست. اگر بدترین حالت این است که کسی چیزی را که تمام شده سفارش بدهد، عمر کش شما باید خیلی کوتاه باشد یا آن تکه باید از کش بیرون بماند.

پاک کردن کش رایگان نیست

دکمه «پاک کردن همه کش» ساده ترین دکمه هر افزونه کش است و پرهزینه ترین کاری است که می شود با کش کرد. اینجا موضع می گیریم، چون بهایش را داده ایم.

وقتی کل کش را پاک می کنید، هر صفحه ای که پاک شده باید دوباره ساخته شود. اگر افزونه شما بعد از پاک سازی صفحه ها را از پیش گرم کند، آن بازسازی همان لحظه شروع می شود و نه وقتی بازدیدکننده بیاید. روی سایتی با ۱۹۸۰ صفحه کش شده، این یعنی نزدیک دو هزار بار اجرای کامل پی اچ پی پشت سر هم. با آن میانه ۱۵۵.۵ میلی ثانیه ای، عددش را خودتان ضرب کنید، و یادتان باشد که این کار روی سروری انجام می شود که همان لحظه دارد به بازدیدکننده های واقعی هم جواب می دهد.

قاعده ای که خودمان با آن کار می کنیم ساده است: فقط صفحه هایی را پاک کنید که واقعا عوض شده اند. اگر متن یک صفحه را ویرایش کردید، همان یک آدرس. اگر سایت چندزبانه است، هر زبان یک آدرس جداست و جدا حساب می شود. پاک سازی سراسری فقط وقتی توجیه دارد که چیزی عوض شده باشد که واقعا در همه صفحه ها هست، مثل هدر یا شیت سراسری، و آن هم بهتر است در ساعت کم ترافیک انجام شود.

و ترتیب کار، که ساده به نظر می رسد و اغلب برعکس انجام می شود: اول تغییر را روی نسخه بدون کش بررسی کنید و مطمئن شوید درست است، بعد پاک کنید. اگر برعکس عمل کنید، هر بار ذخیره کردن یک پاک سازی جدید است و همان صفحه پنج بار بازسازی می شود.