バックエンド開発の文脈におけるキャッシュとは、作成するのに計算量が多い、またはユーザーによって頻繁に要求されるデータ、コンテンツ、または計算結果のコピーを一時的に保存するプロセスを指します。この情報をアクセス時間が速いストレージ システムに保持することで、同じデータに対する後続のリクエストをより迅速に処理できるようになり、待ち時間が短縮され、バックエンド システムの全体的なパフォーマンスと効率が向上します。
バックエンド開発におけるキャッシュの最も一般的な用途の 1 つは、Web アプリケーションとAPI を高速化し、それによってサーバーとデータベースの作業負荷を軽減することです。頻繁なユーザーのクエリやリクエストの結果をキャッシュすることにより、バックエンド システムは、基盤となるデータベースへのアクセス、動的コンテンツの生成、複雑な計算の実行といった時間のかかるプロセスを最小限に抑えることができます。これにより、ユーザー エクスペリエンスが向上し、高速化され、システムがより多くの同時ユーザーとリクエストに対応できるようになります。
Cloudfare が実施した調査によると、キャッシュにより Web アプリケーションまたは API のパフォーマンスが応答時間の点で最大 60% 向上します。さらに、反復的なタスクやリクエストの管理に必要なリソースが少なくなるため、システムのスケーラビリティが大幅に向上します。これにより、アプリケーションの保守とホスティングにかかる全体的なコストが削減され、バックエンド システムのパフォーマンスと効率を最適化するためにキャッシュが不可欠な部分となります。実際、Google はキャッシュを Web パフォーマンスのベスト プラクティスの一部として組み込み、検索エンジンのランキングを決定する重要な要素とすることで、キャッシュの重要性を強調しています。
バックエンド開発ではさまざまなキャッシュ手法が使用されており、次のようなさまざまなレベルに分類できます。
- データレベルのキャッシュ:これには、データベースから取得したデータをキャッシュして、後続のリクエストのデータをフェッチする際の待ち時間を最小限に抑えることが含まれます。例には、SQL クエリの結果のキャッシュや、頻繁にアクセスされるデータのメモリへの保存などが含まれます。
- アプリケーションレベルのキャッシュ:これは、コンテンツの処理やレンダリングなど、計算量の多い操作の結果をキャッシュすることを指します。この場合、キャッシュされたコンテンツは後続のリクエストで再利用できるため、バックエンドが同じ計算を繰り返す必要性が減ります。
- 分散キャッシュ:分散キャッシュ システムは、キャッシュされたデータを複数のノードまたはサーバーに保存して、バックエンド システムのスケーラビリティと可用性を向上させます。例には、Redis や Memcached などの分散メモリ内キャッシュ システムが含まれます。
- コンテンツ配信ネットワーク (CDN): CDN は、静的コンテンツ (画像、スタイルシート、JavaScript ファイルなど) を地理的に分散されたエッジ サーバーのユーザーに近い場所にキャッシュし、このコンテンツの取得に関連する遅延を削減し、Web アプリケーションの全体的なパフォーマンスを向上させます。
キャッシュには多くの利点がありますが、特定の課題や複雑さも伴います。主な課題の 1 つは、キャッシュの一貫性と有効期限の管理です。これは、キャッシュされたコンテンツを最新の状態に保ち、基礎となるデータが変更されたときにコンテンツを削除または更新するプロセスです。もう 1 つの課題は、キャッシュ ストレージを効果的に管理することです。キャッシュのサイジングや編成が不適切だと、キャッシュの削除、遅延の増加、またはリソースの浪費が発生する可能性があります。
AppMasterを使用する開発者は、Go (golang) を使用して高効率のサーバー側システムを作成する、生成されたバックエンド アプリケーションの恩恵を受けることができます。 AppMasterキャッシュ技術と組み合わせることで、複数のユースケースにわたってアプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティを大幅に向上させることができます。実際のソース コードと実行可能バイナリ ファイルを使用して包括的なアプリケーションを生成するAppMasterの独自のアプローチにより、技術的負債を負うことなくキャッシュ メカニズムをシームレスに統合できます。 AppMasterプラットフォームを使用すると、顧客は堅牢なバックエンド システムを迅速、簡単、コスト効率よく開発および導入でき、改善が実証されているため、中小企業と大企業の両方にとって理想的な選択肢となります。
