La mise en cache, dans le contexte du développement backend, fait référence au processus de stockage temporaire de copies de données, de contenu ou de résultats de calcul qui sont soit intensifs en calcul à produire, soit fréquemment demandés par les utilisateurs. En conservant ces informations dans un système de stockage avec des temps d'accès plus rapides, les demandes ultérieures pour les mêmes données peuvent être traitées plus rapidement, ce qui réduit la latence et améliore les performances et l'efficacité globales d'un système backend.
L'une des utilisations les plus courantes de la mise en cache dans le développement backend est l'accélération des applications Web et des API , réduisant ainsi la charge de travail sur les serveurs et les bases de données. En mettant en cache les résultats des requêtes ou demandes fréquentes des utilisateurs, un système backend peut minimiser le processus fastidieux d'accès aux bases de données sous-jacentes, de génération de contenu dynamique et d'exécution de calculs complexes. Cela permet une expérience utilisateur meilleure et plus rapide, et peut également permettre à un système de servir plus d'utilisateurs et de demandes simultanés.
Selon les recherches menées par Cloudfare, la mise en cache peut améliorer les performances d'une application Web ou d'une API jusqu'à 60 % en termes de temps de réponse. De plus, l'évolutivité d'un système peut être considérablement améliorée, car moins de ressources sont nécessaires pour gérer les tâches et les demandes répétitives. Cela réduit le coût global de maintenance et d'hébergement des applications, faisant de la mise en cache un élément essentiel de l'optimisation des systèmes backend en termes de performances et d'efficacité. En fait, Google insiste sur l'importance de la mise en cache en l'incluant dans ses meilleures pratiques en matière de performances Web et en en faisant un facteur clé dans la détermination du classement des moteurs de recherche.
Il existe différentes techniques de mise en cache utilisées dans le développement backend, qui peuvent être classées en différents niveaux, tels que :
- Mise en cache au niveau des données : cela implique la mise en cache des données extraites d'une base de données afin de minimiser la latence impliquée dans la récupération des données pour les demandes ultérieures. Les exemples incluent la mise en cache des résultats des requêtes SQL ou le stockage en mémoire des données fréquemment consultées.
- Mise en cache au niveau de l'application : cela fait référence à la mise en cache des résultats d'opérations coûteuses en calcul, telles que le traitement ou le rendu de contenu. Dans ce cas, le contenu mis en cache peut être réutilisé pour des requêtes ultérieures, réduisant ainsi la nécessité pour le backend de répéter les mêmes calculs.
- Mise en cache distribuée : les systèmes de mise en cache distribuée stockent les données mises en cache sur plusieurs nœuds ou serveurs pour améliorer l'évolutivité et la disponibilité d'un système principal. Les exemples incluent les systèmes de mise en cache en mémoire distribués comme Redis ou Memcached.
- Réseaux de diffusion de contenu (CDN) : les CDN mettent en cache le contenu statique (par exemple, les images, les feuilles de style, les fichiers JavaScript) plus près des utilisateurs dans des serveurs périphériques répartis géographiquement, ce qui réduit la latence associée à la récupération de ce contenu et améliore les performances globales d'une application Web.
Bien que la mise en cache offre de nombreux avantages, elle présente également certains défis et complexités. L'un des principaux défis est la gestion de la cohérence et de l'expiration du cache, qui consiste à s'assurer que le contenu mis en cache reste à jour et à le supprimer ou à le mettre à jour lorsque les données sous-jacentes changent. Un autre défi consiste à gérer efficacement le stockage du cache, car un dimensionnement ou une organisation incorrects des caches peut entraîner des évictions de cache, une latence accrue ou un gaspillage de ressources.
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