Next.js Unstable Cache: تحكم دقيق في التخزين المؤقت للتطبيقات الديناميكية

أحدث Next.js ثورة في تطوير الويب، مقدمًا ميزات قوية لبناء تطبيقات عالية الأداء وقابلة للتطوير. إحدى نقاط قوته الأساسية هي آلية التخزين المؤقت القوية التي يمتلكها، والتي تسمح للمطورين بتحسين جلب البيانات وعرضها لتجربة مستخدم أكثر سلاسة. بينما يوفر Next.js استراتيجيات تخزين مؤقت متنوعة، فإن واجهة برمجة التطبيقات unstable_cache تقدم مستوى جديدًا من التحكم الدقيق، مما يمكّن المطورين من تخصيص سلوك التخزين المؤقت للاحتياجات المحددة لتطبيقاتهم الديناميكية. تتعمق هذه المقالة في واجهة برمجة التطبيقات unstable_cache، وتستكشف قدراتها وفوائدها وتطبيقاتها العملية.

فهم التخزين المؤقت في Next.js

قبل الغوص في unstable_cache، من الضروري فهم طبقات التخزين المؤقت المختلفة في Next.js. يستخدم Next.js عدة آليات للتخزين المؤقت لتحسين الأداء:

التخزين المؤقت الكامل للمسار (Full Route Cache): يمكن لـ Next.js تخزين المسارات بأكملها مؤقتًا، بما في ذلك بيانات HTML و JSON، على الحافة أو في شبكة توصيل المحتوى (CDN). هذا يضمن أن الطلبات اللاحقة لنفس المسار يتم تقديمها بسرعة من ذاكرة التخزين المؤقت.
التخزين المؤقت للبيانات (Data Cache): يقوم Next.js تلقائيًا بتخزين نتائج عمليات جلب البيانات. هذا يمنع جلب البيانات المتكرر، مما يحسن الأداء بشكل كبير.
التخزين المؤقت في React (useMemo, useCallback): يمكن استخدام آليات التخزين المؤقت المدمجة في React، مثل useMemo و useCallback، لحفظ نتائج الحسابات المكلفة وعمليات عرض المكونات.

بينما تعتبر آليات التخزين المؤقت هذه قوية، إلا أنها قد لا توفر دائمًا مستوى التحكم المطلوب للتطبيقات المعقدة والديناميكية. وهنا يأتي دور unstable_cache.

تقديم واجهة برمجة تطبيقات `unstable_cache`

تسمح واجهة برمجة التطبيقات unstable_cache في Next.js للمطورين بتحديد استراتيجيات تخزين مؤقت مخصصة لعمليات جلب البيانات الفردية. إنها توفر تحكمًا دقيقًا في:

مدة التخزين المؤقت (TTL): تحديد المدة التي يجب أن تبقى فيها البيانات مخزنة مؤقتًا قبل إبطال صلاحيتها.
وسوم التخزين المؤقت (Cache Tags): تعيين وسوم للبيانات المخزنة مؤقتًا، مما يسمح لك بإبطال صلاحية مجموعات محددة من البيانات.
إنشاء مفتاح التخزين المؤقت (Cache Key Generation): تخصيص المفتاح المستخدم لتحديد البيانات المخزنة مؤقتًا.
إعادة التحقق من صحة ذاكرة التخزين المؤقت (Cache Revalidation): التحكم في وقت إعادة التحقق من صحة ذاكرة التخزين المؤقت.

تُعتبر الواجهة "غير مستقرة" لأنها لا تزال قيد التطوير وقد تخضع لتغييرات في إصدارات Next.js المستقبلية. ومع ذلك، فهي تقدم وظائف قيمة لسيناريوهات التخزين المؤقت المتقدمة.

كيف تعمل `unstable_cache`

تأخذ دالة unstable_cache وسيطتين رئيسيتين:

دالة تجلب البيانات أو تحسبها: تقوم هذه الدالة بالاسترجاع الفعلي للبيانات أو إجراء الحسابات.
كائن خيارات: يحدد هذا الكائن خيارات التخزين المؤقت، مثل مدة البقاء (TTL)، والوسوم، والمفتاح.

إليك مثال أساسي على كيفية استخدام unstable_cache:

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // محاكاة جلب البيانات من واجهة برمجة التطبيقات
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
      const data = { id: id, value: `Data for ID ${id}` };
      return data;
    },
    ["data", id],
    { tags: ["data", `item:${id}`] }
  )();
}

export default async function Page({ params }: { params: { id: string } }) {
  const data = await getData(params.id);
  return {data.value};
}

في هذا المثال:

تستخدم دالة getData الدالة unstable_cache لتخزين عملية جلب البيانات مؤقتًا.
الوسيط الأول لـ unstable_cache هو دالة غير متزامنة تحاكي جلب البيانات من واجهة برمجة التطبيقات. لقد أضفنا تأخيرًا لمدة ثانية واحدة لإظهار فوائد التخزين المؤقت.
الوسيط الثاني هو مصفوفة تُستخدم كمفتاح. أي تغييرات في عناصر المصفوفة ستبطل صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت.
الوسيط الثالث هو كائن يضبط خيار tags على ["data", `item:${id}`].

الميزات والخيارات الرئيسية لـ `unstable_cache`

1. مدة البقاء (TTL)

يحدد خيار revalidate (الذي كان يُعرف سابقًا بـ `ttl` في الإصدارات التجريبية المبكرة) الحد الأقصى للوقت (بالثواني) الذي تعتبر فيه البيانات المخزنة مؤقتًا صالحة. بعد هذا الوقت، يتم إعادة التحقق من صحة ذاكرة التخزين المؤقت عند الطلب التالي.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // محاكاة جلب البيانات من واجهة برمجة التطبيقات
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
      const data = { id: id, value: `Data for ID ${id}` };
      return data;
    },
    ["data", id],
    { tags: ["data", `item:${id}`], revalidate: 60 } // التخزين المؤقت لمدة 60 ثانية
  )();
}

في هذا المثال، سيتم تخزين البيانات مؤقتًا لمدة 60 ثانية. بعد 60 ثانية، سيؤدي الطلب التالي إلى إعادة التحقق، وجلب بيانات جديدة من واجهة برمجة التطبيقات وتحديث ذاكرة التخزين المؤقت.

اعتبار عام: عند تعيين قيم مدة البقاء (TTL)، ضع في اعتبارك تكرار تحديثات البيانات. بالنسبة للبيانات التي تتغير بشكل متكرر، يكون من المناسب استخدام مدة بقاء أقصر. أما بالنسبة للبيانات الثابتة نسبيًا، فيمكن أن يؤدي استخدام مدة بقاء أطول إلى تحسين الأداء بشكل كبير.

2. وسوم التخزين المؤقت (Cache Tags)

تسمح لك وسوم التخزين المؤقت بتجميع البيانات المؤقتة ذات الصلة وإبطال صلاحيتها بشكل جماعي. يكون هذا مفيدًا عندما تؤثر التحديثات على جزء واحد من البيانات على بيانات أخرى ذات صلة.

import { unstable_cache, revalidateTag } from 'next/cache';

async function getProduct(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // محاكاة جلب بيانات المنتج من واجهة برمجة التطبيقات
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));
      const product = { id: id, name: `Product ${id}`, price: Math.random() * 100 };
      return product;
    },
    ["product", id],
    { tags: ["products", `product:${id}`] }
  )();
}

async function getCategoryProducts(category: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // محاكاة جلب المنتجات حسب الفئة من واجهة برمجة التطبيقات
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));
      const products = Array.from({ length: 3 }, (_, i) => ({ id: `${category}-${i}`, name: `Product ${category}-${i}`, price: Math.random() * 100 }));
      return products;
    },
    ["categoryProducts", category],
    { tags: ["products", `category:${category}`] }
  )();
}

// إبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت لجميع المنتجات ومنتج معين
async function updateProduct(id: string, newPrice: number) {
  // محاكاة تحديث المنتج في قاعدة البيانات
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));

  // إبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت للمنتج وفئة المنتجات
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${id}`);

  return { success: true };
}

في هذا المثال:

كل من getProduct و getCategoryProducts تستخدم الوسم "products".
تستخدم getProduct أيضًا وسمًا محددًا `product:${id}`.
عند استدعاء updateProduct، تقوم بإبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت لجميع البيانات الموسومة بـ "products" والمنتج المحدد باستخدام revalidateTag.

اعتبار عام: استخدم أسماء وسوم ذات معنى ومتسقة. فكر في إنشاء استراتيجية توسيم تتماشى مع نموذج البيانات الخاص بك.

3. إنشاء مفتاح التخزين المؤقت

يُستخدم مفتاح التخزين المؤقت لتحديد البيانات المخزنة مؤقتًا. بشكل افتراضي، تقوم unstable_cache بإنشاء مفتاح بناءً على الوسائط التي تم تمريرها إلى الدالة. ومع ذلك، يمكنك تخصيص عملية إنشاء المفتاح باستخدام الوسيط الثاني لـ `unstable_cache` وهو عبارة عن مصفوفة تعمل كمفتاح. عندما يتغير أي من العناصر في المصفوفة، يتم إبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(userId: string, sortBy: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // محاكاة جلب البيانات من واجهة برمجة التطبيقات
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
      const data = { userId: userId, sortBy: sortBy, value: `Data for user ${userId}, sorted by ${sortBy}` };
      return data;
    },
    [userId, sortBy],
    { tags: ["user-data", `user:${userId}`] }
  )();
}

في هذا المثال، يعتمد مفتاح التخزين المؤقت على معلمات userId و sortBy. هذا يضمن إبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت عند تغيير أي من هاتين المعلمتين.

اعتبار عام: تأكد من أن استراتيجية إنشاء مفتاح التخزين المؤقت الخاصة بك متسقة وتأخذ في الاعتبار جميع العوامل ذات الصلة التي تؤثر على البيانات. فكر في استخدام دالة تجزئة (hashing function) لإنشاء مفتاح فريد من هياكل البيانات المعقدة.

4. إعادة التحقق اليدوية

تسمح لك دالة `revalidateTag` بإبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت يدويًا للبيانات المرتبطة بوسوم محددة. يكون هذا مفيدًا عندما تحتاج إلى تحديث ذاكرة التخزين المؤقت استجابة لأحداث لا يتم تشغيلها مباشرة بواسطة طلب مستخدم، مثل مهمة تعمل في الخلفية أو خطاف ويب (webhook).

import { revalidateTag } from 'next/cache';

async function handleWebhook(payload: any) {
  // معالجة حمولة الويب هوك

  // إبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات ذات الصلة
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${payload.productId}`);
}

اعتبار عام: استخدم إعادة التحقق اليدوية بشكل استراتيجي. يمكن أن يؤدي الإفراط في إبطال الصلاحية إلى إبطال فوائد التخزين المؤقت، بينما يمكن أن يؤدي التقصير في إبطال الصلاحية إلى بيانات قديمة.

حالات الاستخدام العملية لـ `unstable_cache`

1. المحتوى الديناميكي ذو التحديثات غير المتكررة

بالنسبة للمواقع ذات المحتوى الديناميكي الذي لا يتغير كثيرًا (مثل منشورات المدونات والمقالات الإخبارية)، يمكنك استخدام unstable_cache مع مدة بقاء أطول لتخزين البيانات لفترات طويلة. هذا يقلل من الحمل على الواجهة الخلفية ويحسن أوقات تحميل الصفحة.

2. البيانات الخاصة بالمستخدم

بالنسبة للبيانات الخاصة بالمستخدم (مثل ملفات تعريف المستخدمين وسلال التسوق)، يمكنك استخدام unstable_cache مع مفاتيح تخزين مؤقت تتضمن معرف المستخدم. هذا يضمن أن يرى كل مستخدم بياناته الخاصة وأن يتم إبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت عند تغيير بيانات المستخدم.

3. البيانات في الوقت الفعلي مع التسامح مع البيانات القديمة

بالنسبة للتطبيقات التي تعرض بيانات في الوقت الفعلي (مثل أسعار الأسهم وموجزات وسائل التواصل الاجتماعي)، يمكنك استخدام unstable_cache مع مدة بقاء قصيرة لتوفير تحديثات شبه فورية. هذا يوازن بين الحاجة إلى بيانات محدثة وفوائد الأداء للتخزين المؤقت.

4. اختبار أ/ب (A/B Testing)

أثناء اختبار أ/ب، من المهم تخزين متغير التجربة المخصص للمستخدم لضمان تجربة متسقة. يمكن استخدام `unstable_cache` لتخزين المتغير المختار باستخدام معرف المستخدم كجزء من مفتاح التخزين المؤقت.

فوائد استخدام `unstable_cache`

تحسين الأداء: من خلال تخزين البيانات مؤقتًا، يقلل unstable_cache من الحمل على الواجهة الخلفية ويحسن أوقات تحميل الصفحة.
تقليل تكاليف الواجهة الخلفية: يقلل التخزين المؤقت من عدد الطلبات إلى الواجهة الخلفية، مما يمكن أن يقلل من تكاليف البنية التحتية الخاصة بك.
تجربة مستخدم محسنة: تؤدي أوقات تحميل الصفحات الأسرع والتفاعلات الأكثر سلاسة إلى تجربة مستخدم أفضل.
تحكم دقيق: يوفر unstable_cache تحكمًا دقيقًا في سلوك التخزين المؤقت، مما يسمح لك بتكييفه مع الاحتياجات المحددة لتطبيقك.

اعتبارات وأفضل الممارسات

استراتيجية إبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت: طوّر استراتيجية محددة جيدًا لإبطال صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت لضمان تحديث ذاكرة التخزين المؤقت عند تغير البيانات.
اختيار مدة البقاء (TTL): اختر قيم مدة بقاء مناسبة بناءً على تكرار تحديثات البيانات وحساسية تطبيقك للبيانات القديمة.
تصميم مفتاح التخزين المؤقت: صمم مفاتيح التخزين المؤقت بعناية لضمان أنها فريدة ومتسقة.
المراقبة والتسجيل: راقب أداء ذاكرة التخزين المؤقت وسجل مرات الوصول والخطأ في ذاكرة التخزين المؤقت لتحديد المشكلات المحتملة.
التخزين المؤقت على الحافة مقابل التخزين المؤقت في المتصفح: ضع في اعتبارك الاختلافات بين التخزين المؤقت على الحافة (CDN) والتخزين المؤقت في المتصفح. يتم مشاركة التخزين المؤقت على الحافة بين جميع المستخدمين، بينما يكون التخزين المؤقت في المتصفح خاصًا بكل مستخدم. اختر استراتيجية التخزين المؤقت المناسبة بناءً على نوع البيانات ومتطلبات تطبيقك.
معالجة الأخطاء: نفذ معالجة قوية للأخطاء للتعامل برشاقة مع أخطاء ذاكرة التخزين المؤقت ومنع انتشار الأخطاء إلى المستخدم. فكر في استخدام آلية احتياطية لاسترداد البيانات من الواجهة الخلفية إذا كانت ذاكرة التخزين المؤقت غير متاحة.
الاختبار: اختبر تنفيذ التخزين المؤقت بدقة للتأكد من أنه يعمل كما هو متوقع. استخدم الاختبارات الآلية للتحقق من منطق إبطال الصلاحية وإعادة التحقق.

مقارنة بين `unstable_cache` والتخزين المؤقت لواجهة برمجة تطبيقات `fetch`

يوفر Next.js أيضًا إمكانات تخزين مؤقت مدمجة من خلال واجهة برمجة تطبيقات fetch. بشكل افتراضي، يقوم Next.js بتخزين نتائج طلبات fetch تلقائيًا. ومع ذلك، يوفر unstable_cache مرونة وتحكمًا أكبر من التخزين المؤقت لواجهة برمجة تطبيقات fetch.

إليك مقارنة بين النهجين:

الميزة	`unstable_cache`	واجهة برمجة تطبيقات `fetch`
التحكم في مدة البقاء (TTL)	يمكن تكوينه بشكل صريح باستخدام خيار `revalidate`.	تتم إدارته ضمنيًا بواسطة Next.js، ولكن يمكن التأثير عليه باستخدام خيار `revalidate` في خيارات `fetch`.
وسوم التخزين المؤقت	يدعم وسوم التخزين المؤقت لإبطال صلاحية البيانات ذات الصلة.	لا يوجد دعم مدمج لوسوم التخزين المؤقت.
تخصيص مفتاح التخزين المؤقت	يسمح بتخصيص مفتاح التخزين المؤقت بمصفوفة من القيم التي تُستخدم لبناء المفتاح.	خيارات تخصيص محدودة. يتم اشتقاق المفتاح من عنوان URL الخاص بـ fetch.
إعادة التحقق اليدوية	يدعم إعادة التحقق اليدوية باستخدام `revalidateTag`.	دعم محدود لإعادة التحقق اليدوية.
دقة التخزين المؤقت	يسمح بتخزين عمليات جلب البيانات الفردية مؤقتًا.	يركز بشكل أساسي على تخزين استجابات HTTP مؤقتًا.

بشكل عام، استخدم التخزين المؤقت لواجهة برمجة تطبيقات fetch لسيناريوهات جلب البيانات البسيطة حيث يكون سلوك التخزين المؤقت الافتراضي كافيًا. استخدم unstable_cache للسيناريوهات الأكثر تعقيدًا حيث تحتاج إلى تحكم دقيق في سلوك التخزين المؤقت.

مستقبل التخزين المؤقت في Next.js

تمثل واجهة برمجة التطبيقات unstable_cache خطوة مهمة إلى الأمام في قدرات التخزين المؤقت لـ Next.js. مع تطور الواجهة، يمكننا أن نتوقع رؤية ميزات أكثر قوة ومرونة أكبر في إدارة تخزين البيانات. إن مواكبة أحدث التطورات في التخزين المؤقت لـ Next.js أمر بالغ الأهمية لبناء تطبيقات عالية الأداء وقابلة للتطوير.

الخاتمة

توفر واجهة برمجة تطبيقات unstable_cache في Next.js للمطورين تحكمًا غير مسبوق في تخزين البيانات، مما يمكّنهم من تحسين الأداء وتجربة المستخدم في التطبيقات الديناميكية. من خلال فهم ميزات وفوائد unstable_cache، يمكنك الاستفادة من قوتها لبناء تطبيقات ويب أسرع وأكثر قابلية للتطوير واستجابة. تذكر أن تفكر بعناية في استراتيجية التخزين المؤقت الخاصة بك، واختر قيم مدة بقاء مناسبة، وصمم مفاتيح التخزين المؤقت بفعالية، وراقب أداء ذاكرة التخزين المؤقت لضمان الحصول على أفضل النتائج. احتضن مستقبل التخزين المؤقت في Next.js واطلق العنان للإمكانات الكاملة لتطبيقات الويب الخاصة بك.