Caché inestable de Next.js: Control de almacenamiento en caché detallado para aplicaciones dinámicas

Next.js ha revolucionado el desarrollo web, ofreciendo potentes funciones para construir aplicaciones de alto rendimiento y escalables. Una de sus fortalezas principales es su robusto mecanismo de almacenamiento en caché, que permite a los desarrolladores optimizar la obtención y renderización de datos para una experiencia de usuario más fluida. Aunque Next.js proporciona varias estrategias de caché, la API unstable_cache ofrece un nuevo nivel de control detallado, permitiendo a los desarrolladores adaptar el comportamiento del almacenamiento en caché a las necesidades específicas de sus aplicaciones dinámicas. Este artículo profundiza en la API unstable_cache, explorando sus capacidades, beneficios y aplicaciones prácticas.

Entendiendo el almacenamiento en caché en Next.js

Antes de sumergirnos en unstable_cache, es esencial comprender las diferentes capas de almacenamiento en caché en Next.js. Next.js utiliza varios mecanismos de caché para mejorar el rendimiento:

Caché de ruta completa: Next.js puede almacenar en caché rutas completas, incluyendo el HTML y los datos JSON, en el borde o en una CDN. Esto asegura que las solicitudes posteriores para la misma ruta se sirvan rápidamente desde la caché.
Caché de datos: Next.js almacena automáticamente en caché los resultados de las operaciones de obtención de datos. Esto evita la obtención redundante de datos, mejorando significativamente el rendimiento.
Caché de React (useMemo, useCallback): Los mecanismos de caché integrados de React, como useMemo y useCallback, se pueden utilizar para memoizar cálculos costosos y renderizaciones de componentes.

Aunque estos mecanismos de caché son potentes, no siempre proporcionan el nivel de control necesario para aplicaciones complejas y dinámicas. Aquí es donde entra en juego unstable_cache.

Presentando la API `unstable_cache`

La API unstable_cache en Next.js permite a los desarrolladores definir estrategias de caché personalizadas para operaciones individuales de obtención de datos. Proporciona un control detallado sobre:

Duración de la caché (TTL): Especificar cuánto tiempo deben almacenarse los datos en caché antes de ser invalidados.
Etiquetas de caché: Asignar etiquetas a los datos en caché, permitiéndote invalidar conjuntos específicos de datos.
Generación de claves de caché: Personalizar la clave utilizada para identificar los datos en caché.
Revalidación de la caché: Controlar cuándo se debe revalidar la caché.

La API se considera "inestable" porque todavía está en desarrollo y puede sufrir cambios en futuras versiones de Next.js. Sin embargo, ofrece una funcionalidad valiosa para escenarios de almacenamiento en caché avanzados.

Cómo funciona `unstable_cache`

La función unstable_cache toma dos argumentos principales:

Una función que obtiene o calcula los datos: Esta función realiza la recuperación o el cálculo real de los datos.
Un objeto de opciones: Este objeto especifica las opciones de almacenamiento en caché, como TTL, etiquetas y clave.

Aquí hay un ejemplo básico de cómo usar unstable_cache:

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulate fetching data from an API
      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};
}

En este ejemplo:

La función getData utiliza unstable_cache para almacenar en caché la operación de obtención de datos.
El primer argumento de unstable_cache es una función asíncrona que simula la obtención de datos de una API. Hemos añadido un retraso de 1 segundo para demostrar los beneficios del almacenamiento en caché.
El segundo argumento es un array utilizado como clave. Los cambios en los elementos del array invalidarán la caché.
El tercer argumento es un objeto que establece la opción tags en ["data", `item:${id}`].

Características y opciones clave de `unstable_cache`

1. Tiempo de vida (TTL)

La opción revalidate (anteriormente `ttl` en versiones experimentales anteriores) especifica el tiempo máximo (en segundos) que los datos en caché se consideran válidos. Después de este tiempo, la caché se revalida en la siguiente solicitud.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulate fetching data from an API
      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 } // Cache for 60 seconds
  )();
}

En este ejemplo, los datos se almacenarán en caché durante 60 segundos. Después de 60 segundos, la siguiente solicitud activará una revalidación, obteniendo datos nuevos de la API y actualizando la caché.

Consideración global: Al establecer los valores de TTL, considere la frecuencia de las actualizaciones de datos. Para datos que cambian con frecuencia, es apropiado un TTL más corto. Para datos relativamente estáticos, un TTL más largo puede mejorar significativamente el rendimiento.

2. Etiquetas de caché

Las etiquetas de caché le permiten agrupar datos en caché relacionados e invalidarlos colectivamente. Esto es útil cuando las actualizaciones de una pieza de datos afectan a otros datos relacionados.

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

async function getProduct(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulate fetching product data from an API
      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 () => {
      // Simulate fetching products by category from an API
      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}`] }
  )();
}

// Invalidate the cache for all products and a specific product
async function updateProduct(id: string, newPrice: number) {
  // Simulate updating the product in the database
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));

  // Invalidate the cache for the product and the products category
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${id}`);

  return { success: true };
}

En este ejemplo:

Tanto getProduct como getCategoryProducts utilizan la etiqueta "products".
getProduct también utiliza una etiqueta específica `product:${id}`.
Cuando se llama a updateProduct, invalida la caché para todos los datos etiquetados con "products" y el producto específico usando revalidateTag.

Consideración global: Use nombres de etiquetas significativos y consistentes. Considere crear una estrategia de etiquetado que se alinee con su modelo de datos.

3. Generación de claves de caché

La clave de caché se utiliza para identificar los datos en caché. Por defecto, unstable_cache genera una clave basada en los argumentos pasados a la función. Sin embargo, puede personalizar el proceso de generación de claves utilizando el segundo argumento de `unstable_cache`, que es un array que actúa como clave. Cuando cualquiera de los elementos del array cambia, la caché se invalida.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(userId: string, sortBy: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulate fetching data from an API
      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}`] }
  )();
}

En este ejemplo, la clave de caché se basa en los parámetros userId y sortBy. Esto asegura que la caché se invalide cuando cambie cualquiera de estos parámetros.

Consideración global: Asegúrese de que su estrategia de generación de claves de caché sea consistente y tenga en cuenta todos los factores relevantes que afectan los datos. Considere usar una función de hash para crear una clave única a partir de estructuras de datos complejas.

4. Revalidación manual

La función `revalidateTag` le permite invalidar manualmente la caché para los datos asociados con etiquetas específicas. Esto es útil cuando necesita actualizar la caché en respuesta a eventos que no son activados directamente por una solicitud del usuario, como un trabajo en segundo plano o un webhook.

import { revalidateTag } from 'next/cache';

async function handleWebhook(payload: any) {
  // Process the webhook payload

  // Invalidate the cache for related data
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${payload.productId}`);
}

Consideración global: Use la revalidación manual de forma estratégica. Una invalidación excesiva puede anular los beneficios del almacenamiento en caché, mientras que una invalidación insuficiente puede llevar a datos obsoletos.

Casos de uso prácticos para `unstable_cache`

1. Contenido dinámico con actualizaciones poco frecuentes

Para sitios web con contenido dinámico que no cambia muy a menudo (por ejemplo, publicaciones de blog, artículos de noticias), puede usar unstable_cache con un TTL más largo para almacenar los datos en caché durante períodos prolongados. Esto reduce la carga en su backend y mejora los tiempos de carga de la página.

2. Datos específicos del usuario

Para datos específicos del usuario (por ejemplo, perfiles de usuario, carritos de compra), puede usar unstable_cache con claves de caché que incluyan el ID de usuario. Esto asegura que cada usuario vea sus propios datos y que la caché se invalide cuando los datos del usuario cambien.

3. Datos en tiempo real con tolerancia a datos obsoletos

Para aplicaciones que muestran datos en tiempo real (por ejemplo, precios de acciones, feeds de redes sociales), puede usar unstable_cache con un TTL corto para proporcionar actualizaciones casi en tiempo real. Esto equilibra la necesidad de datos actualizados con los beneficios de rendimiento del almacenamiento en caché.

4. Pruebas A/B

Durante las pruebas A/B, es importante almacenar en caché la variante del experimento asignada a un usuario para garantizar una experiencia consistente. Se puede usar unstable_cache para almacenar en caché la variante seleccionada utilizando el ID del usuario como parte de la clave de caché.

Beneficios de usar `unstable_cache`

Rendimiento mejorado: Al almacenar datos en caché, unstable_cache reduce la carga en su backend y mejora los tiempos de carga de la página.
Costos de backend reducidos: El almacenamiento en caché reduce el número de solicitudes a su backend, lo que puede disminuir sus costos de infraestructura.
Experiencia de usuario mejorada: Tiempos de carga de página más rápidos e interacciones más fluidas conducen a una mejor experiencia de usuario.
Control detallado: unstable_cache proporciona un control granular sobre el comportamiento del almacenamiento en caché, permitiéndole adaptarlo a las necesidades específicas de su aplicación.

Consideraciones y mejores prácticas

Estrategia de invalidación de caché: Desarrolle una estrategia de invalidación de caché bien definida para asegurarse de que su caché se actualice cuando cambien los datos.
Selección de TTL: Elija valores de TTL apropiados basados en la frecuencia de las actualizaciones de datos y la sensibilidad de su aplicación a los datos obsoletos.
Diseño de clave de caché: Diseñe sus claves de caché cuidadosamente para asegurarse de que sean únicas y consistentes.
Monitoreo y registro: Monitoree el rendimiento de su caché y registre los aciertos y fallos de la caché para identificar posibles problemas.
Caché de borde vs. caché del navegador: Considere las diferencias entre el almacenamiento en caché de borde (CDN) y el almacenamiento en caché del navegador. El almacenamiento en caché de borde se comparte entre todos los usuarios, mientras que el almacenamiento en caché del navegador es específico para cada usuario. Elija la estrategia de almacenamiento en caché adecuada según el tipo de datos y los requisitos de su aplicación.
Manejo de errores: Implemente un manejo de errores robusto para gestionar con gracia los fallos de caché y evitar que los errores se propaguen al usuario. Considere usar un mecanismo de respaldo para recuperar datos del backend si la caché no está disponible.
Pruebas: Pruebe a fondo su implementación de almacenamiento en caché para asegurarse de que funciona como se espera. Use pruebas automatizadas para verificar la lógica de invalidación y revalidación de la caché.

`unstable_cache` vs. Caché de la API `fetch`

Next.js también proporciona capacidades de almacenamiento en caché integradas a través de la API fetch. Por defecto, Next.js almacena automáticamente en caché los resultados de las solicitudes fetch. Sin embargo, unstable_cache ofrece más flexibilidad y control que el almacenamiento en caché de la API fetch.

Aquí hay una comparación de los dos enfoques:

Característica	`unstable_cache`	API `fetch`
Control sobre TTL	Configurable explícitamente con la opción `revalidate`.	Gestionado implícitamente por Next.js, pero puede ser influenciado con la opción `revalidate` en las opciones de `fetch`.
Etiquetas de caché	Admite etiquetas de caché para invalidar datos relacionados.	Sin soporte integrado para etiquetas de caché.
Personalización de clave de caché	Permite personalizar la clave de caché con un array de valores que se utilizan para construir la clave.	Opciones de personalización limitadas. La clave se deriva de la URL de la solicitud fetch.
Revalidación manual	Admite revalidación manual con `revalidateTag`.	Soporte limitado para revalidación manual.
Granularidad del almacenamiento en caché	Permite almacenar en caché operaciones individuales de obtención de datos.	Enfocado principalmente en almacenar en caché respuestas HTTP.

En general, use el almacenamiento en caché de la API fetch para escenarios simples de obtención de datos donde el comportamiento de caché predeterminado es suficiente. Use unstable_cache para escenarios más complejos donde necesite un control detallado sobre el comportamiento del almacenamiento en caché.

El futuro del almacenamiento en caché en Next.js

La API unstable_cache representa un importante paso adelante en las capacidades de almacenamiento en caché de Next.js. A medida que la API evolucione, podemos esperar ver características aún más potentes y una mayor flexibilidad en la gestión del almacenamiento de datos en caché. Mantenerse al día con los últimos desarrollos en el almacenamiento en caché de Next.js es crucial para construir aplicaciones de alto rendimiento y escalables.

Conclusión

La API unstable_cache de Next.js ofrece a los desarrolladores un control sin precedentes sobre el almacenamiento de datos en caché, permitiéndoles optimizar el rendimiento y la experiencia del usuario en aplicaciones dinámicas. Al comprender las características y los beneficios de unstable_cache, puede aprovechar su poder para construir aplicaciones web más rápidas, escalables y receptivas. Recuerde considerar cuidadosamente su estrategia de almacenamiento en caché, elegir los valores de TTL apropiados, diseñar sus claves de caché de manera efectiva y monitorear el rendimiento de su caché para garantizar resultados óptimos. Abrace el futuro del almacenamiento en caché en Next.js y desbloquee todo el potencial de sus aplicaciones web.