Cache Instable de Next.js : Contrôle Précis de la Mise en Cache pour les Applications Dynamiques

Next.js a révolutionné le développement web, offrant des fonctionnalités puissantes pour construire des applications performantes et évolutives. L'une de ses forces principales est son mécanisme de mise en cache robuste, qui permet aux développeurs d'optimiser la récupération des données et le rendu pour une expérience utilisateur plus fluide. Bien que Next.js propose diverses stratégies de mise en cache, l'API unstable_cache offre un nouveau niveau de contrôle précis, permettant aux développeurs d'adapter le comportement de la mise en cache aux besoins spécifiques de leurs applications dynamiques. Cet article se penche sur l'API unstable_cache, explorant ses capacités, ses avantages et ses applications pratiques.

Comprendre la Mise en Cache dans Next.js

Avant de plonger dans unstable_cache, il est essentiel de comprendre les différentes couches de mise en cache dans Next.js. Next.js utilise plusieurs mécanismes de mise en cache pour améliorer les performances :

Cache de Route Complète : Next.js peut mettre en cache des routes entières, y compris le HTML et les données JSON, à la périphérie (edge) ou dans un CDN. Cela garantit que les requêtes ultérieures pour la même route sont servies rapidement depuis le cache.
Cache de Données : Next.js met automatiquement en cache les résultats des opérations de récupération de données. Cela évite la récupération redondante de données, améliorant considérablement les performances.
Cache React (useMemo, useCallback) : Les mécanismes de mise en cache intégrés de React, tels que useMemo et useCallback, peuvent être utilisés pour mémoriser les calculs coûteux et les rendus de composants.

Bien que ces mécanismes de mise en cache soient puissants, ils ne fournissent pas toujours le niveau de contrôle nécessaire pour les applications complexes et dynamiques. C'est là que unstable_cache entre en jeu.

Présentation de l'API `unstable_cache`

L'API unstable_cache de Next.js permet aux développeurs de définir des stratégies de mise en cache personnalisées pour des opérations de récupération de données individuelles. Elle offre un contrôle précis sur :

La Durée du Cache (TTL) : Spécifiez combien de temps les données doivent être mises en cache avant d'être invalidées.
Les Tags de Cache : Attribuez des tags aux données mises en cache, vous permettant d'invalider des ensembles spécifiques de données.
La Génération de Clé de Cache : Personnalisez la clé utilisée pour identifier les données mises en cache.
La Révalidation du Cache : Contrôlez quand le cache doit être révalidé.

L'API est considérée comme "instable" car elle est encore en développement et pourrait subir des modifications dans les futures versions de Next.js. Cependant, elle offre des fonctionnalités précieuses pour les scénarios de mise en cache avancés.

Comment Fonctionne `unstable_cache`

La fonction unstable_cache prend deux arguments principaux :

Une fonction qui récupère ou calcule les données : Cette fonction effectue la récupération ou le calcul réel des données.
Un objet d'options : Cet objet spécifie les options de mise en cache, telles que le TTL, les tags et la clé.

Voici un exemple de base sur la façon d'utiliser unstable_cache :

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simule la récupération de données depuis une 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};
}

Dans cet exemple :

La fonction getData utilise unstable_cache pour mettre en cache l'opération de récupération de données.
Le premier argument de unstable_cache est une fonction asynchrone qui simule la récupération de données depuis une API. Nous avons ajouté un délai d'une seconde pour démontrer les avantages de la mise en cache.
Le deuxième argument est un tableau utilisé comme clé. Les changements dans les éléments du tableau invalideront le cache.
Le troisième argument est un objet qui définit l'option tags à ["data", `item:${id}`].

Fonctionnalités et Options Clés de `unstable_cache`

1. Durée de Vie (TTL)

L'option revalidate (anciennement `ttl` dans les versions expérimentales précédentes) spécifie la durée maximale (en secondes) pendant laquelle les données mises en cache sont considérées comme valides. Passé ce délai, le cache est révalidé lors de la prochaine requête.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simule la récupération de données depuis une 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 } // Mettre en cache pendant 60 secondes
  )();
}

Dans cet exemple, les données seront mises en cache pendant 60 secondes. Après 60 secondes, la prochaine requête déclenchera une révalidation, récupérant des données fraîches de l'API et mettant à jour le cache.

Considération Globale : Lors de la définition des valeurs de TTL, tenez compte de la fréquence des mises à jour des données. Pour des données qui changent fréquemment, un TTL plus court est approprié. Pour des données relativement statiques, un TTL plus long peut considérablement améliorer les performances.

2. Tags de Cache

Les tags de cache vous permettent de regrouper des données mises en cache associées et de les invalider collectivement. C'est utile lorsque les mises à jour d'une donnée affectent d'autres données associées.

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

async function getProduct(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simule la récupération des données d'un produit depuis une 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 () => {
      // Simule la récupération des produits par catégorie depuis une 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}`] }
  )();
}

// Invalider le cache pour tous les produits et un produit spécifique
async function updateProduct(id: string, newPrice: number) {
  // Simule la mise à jour du produit dans la base de données
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));

  // Invalider le cache pour le produit et la catégorie de produits
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${id}`);

  return { success: true };
}

Dans cet exemple :

getProduct et getCategoryProducts utilisent tous deux le tag "products".
getProduct utilise également un tag spécifique `product:${id}`.
Lorsque updateProduct est appelée, elle invalide le cache pour toutes les données taguées avec "products" et le produit spécifique en utilisant revalidateTag.

Considération Globale : Utilisez des noms de tags significatifs et cohérents. Envisagez de créer une stratégie de taggage qui s'aligne sur votre modèle de données.

3. Génération de Clé de Cache

La clé de cache est utilisée pour identifier les données mises en cache. Par défaut, unstable_cache génère une clé basée sur les arguments passés à la fonction. Cependant, vous pouvez personnaliser le processus de génération de clé en utilisant le deuxième argument de `unstable_cache` qui est un tableau agissant comme une clé. Lorsque l'un des éléments du tableau change, le cache est invalidé.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(userId: string, sortBy: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simule la récupération de données depuis une 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}`] }
  )();
}

Dans cet exemple, la clé de cache est basée sur les paramètres userId et sortBy. Cela garantit que le cache est invalidé lorsque l'un de ces paramètres change.

Considération Globale : Assurez-vous que votre stratégie de génération de clé de cache est cohérente et prend en compte tous les facteurs pertinents qui affectent les données. Envisagez d'utiliser une fonction de hachage pour créer une clé unique à partir de structures de données complexes.

4. Révalidation Manuelle

La fonction `revalidateTag` vous permet d'invalider manuellement le cache pour les données associées à des tags spécifiques. C'est utile lorsque vous devez mettre à jour le cache en réponse à des événements qui ne sont pas directement déclenchés par une requête utilisateur, comme une tâche de fond ou un webhook.

import { revalidateTag } from 'next/cache';

async function handleWebhook(payload: any) {
  // Traiter la charge utile du webhook

  // Invalider le cache pour les données associées
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${payload.productId}`);
}

Considération Globale : Utilisez la révalidation manuelle de manière stratégique. Une sur-invalidation peut annuler les avantages de la mise en cache, tandis qu'une sous-invalidation peut conduire à des données obsolètes.

Cas d'Utilisation Pratiques pour `unstable_cache`

1. Contenu Dynamique avec des Mises à Jour Peu Fréquentes

Pour les sites web avec du contenu dynamique qui ne change pas très souvent (par ex., articles de blog, actualités), vous pouvez utiliser unstable_cache avec un TTL plus long pour mettre en cache les données pendant de longues périodes. Cela réduit la charge sur votre backend et améliore les temps de chargement des pages.

2. Données Spécifiques à l'Utilisateur

Pour les données spécifiques à l'utilisateur (par ex., profils utilisateur, paniers d'achat), vous pouvez utiliser unstable_cache avec des clés de cache qui incluent l'ID de l'utilisateur. Cela garantit que chaque utilisateur voit ses propres données et que le cache est invalidé lorsque les données de l'utilisateur changent.

3. Données en Temps Réel avec Tolérance pour les Données Obsolètes

Pour les applications qui affichent des données en temps réel (par ex., cours de la bourse, flux de médias sociaux), vous pouvez utiliser unstable_cache avec un TTL court pour fournir des mises à jour quasi en temps réel. Cela équilibre le besoin de données à jour avec les avantages de performance de la mise en cache.

4. Tests A/B

Lors des tests A/B, il est important de mettre en cache la variante de l'expérience assignée à un utilisateur pour garantir une expérience cohérente. `unstable_cache` peut être utilisé pour mettre en cache la variante sélectionnée en utilisant l'ID de l'utilisateur comme partie de la clé de cache.

Avantages de l'Utilisation de `unstable_cache`

Performances Améliorées : En mettant les données en cache, unstable_cache réduit la charge sur votre backend et améliore les temps de chargement des pages.
Coûts de Backend Réduits : La mise en cache réduit le nombre de requêtes vers votre backend, ce qui peut diminuer vos coûts d'infrastructure.
Expérience Utilisateur Améliorée : Des temps de chargement de page plus rapides et des interactions plus fluides conduisent à une meilleure expérience utilisateur.
Contrôle Précis : unstable_cache offre un contrôle granulaire sur le comportement de la mise en cache, vous permettant de l'adapter aux besoins spécifiques de votre application.

Considérations et Bonnes Pratiques

Stratégie d'Invalidation du Cache : Développez une stratégie d'invalidation de cache bien définie pour vous assurer que votre cache est mis à jour lorsque les données changent.
Sélection du TTL : Choisissez des valeurs de TTL appropriées en fonction de la fréquence des mises à jour des données et de la sensibilité de votre application aux données obsolètes.
Conception des Clés de Cache : Concevez vos clés de cache avec soin pour vous assurer qu'elles sont uniques et cohérentes.
Surveillance et Journalisation : Surveillez les performances de votre cache et enregistrez les succès et les échecs de cache pour identifier les problèmes potentiels.
Cache Périphérique (Edge) vs. Cache Navigateur : Considérez les différences entre la mise en cache périphérique (CDN) et la mise en cache du navigateur. La mise en cache périphérique est partagée entre tous les utilisateurs, tandis que la mise en cache du navigateur est spécifique à chaque utilisateur. Choisissez la stratégie de mise en cache appropriée en fonction du type de données et des exigences de votre application.
Gestion des Erreurs : Mettez en œuvre une gestion robuste des erreurs pour gérer gracieusement les échecs de cache et empêcher que les erreurs ne se propagent à l'utilisateur. Envisagez d'utiliser un mécanisme de repli pour récupérer les données du backend si le cache n'est pas disponible.
Tests : Testez minutieusement votre implémentation de mise en cache pour vous assurer qu'elle fonctionne comme prévu. Utilisez des tests automatisés pour vérifier la logique d'invalidation et de révalidation du cache.

`unstable_cache` vs. la Mise en Cache de l'API `fetch`

Next.js fournit également des capacités de mise en cache intégrées via l'API fetch. Par défaut, Next.js met automatiquement en cache les résultats des requêtes fetch. Cependant, unstable_cache offre plus de flexibilité et de contrôle que la mise en cache de l'API fetch.

Voici une comparaison des deux approches :

Fonctionnalité	`unstable_cache`	API `fetch`
Contrôle sur le TTL	Configurable explicitement avec l'option `revalidate`.	Géré implicitement par Next.js, mais peut être influencé avec l'option `revalidate` dans les options de `fetch`.
Tags de Cache	Prend en charge les tags de cache pour invalider les données associées.	Pas de prise en charge intégrée des tags de cache.
Personnalisation de la Clé de Cache	Permet de personnaliser la clé de cache avec un tableau de valeurs utilisées pour construire la clé.	Options de personnalisation limitées. La clé est dérivée de l'URL de la requête fetch.
Révalidation Manuelle	Prend en charge la révalidation manuelle avec `revalidateTag`.	Prise en charge limitée de la révalidation manuelle.
Granularité de la Mise en Cache	Permet de mettre en cache des opérations individuelles de récupération de données.	Principalement axé sur la mise en cache des réponses HTTP.

En général, utilisez la mise en cache de l'API fetch pour les scénarios simples de récupération de données où le comportement de mise en cache par défaut est suffisant. Utilisez unstable_cache pour des scénarios plus complexes où vous avez besoin d'un contrôle précis sur le comportement de la mise en cache.

L'Avenir de la Mise en Cache dans Next.js

L'API unstable_cache représente une avancée importante dans les capacités de mise en cache de Next.js. À mesure que l'API évolue, nous pouvons nous attendre à voir des fonctionnalités encore plus puissantes et une plus grande flexibilité dans la gestion de la mise en cache des données. Se tenir au courant des derniers développements en matière de mise en cache dans Next.js est crucial pour construire des applications performantes et évolutives.

Conclusion

L'API unstable_cache de Next.js offre aux développeurs un contrôle sans précédent sur la mise en cache des données, leur permettant d'optimiser les performances et l'expérience utilisateur dans les applications dynamiques. En comprenant les fonctionnalités et les avantages de unstable_cache, vous pouvez exploiter sa puissance pour construire des applications web plus rapides, plus évolutives et plus réactives. N'oubliez pas de considérer attentivement votre stratégie de mise en cache, de choisir des valeurs de TTL appropriées, de concevoir efficacement vos clés de cache et de surveiller les performances de votre cache pour garantir des résultats optimaux. Embrassez l'avenir de la mise en cache dans Next.js et libérez tout le potentiel de vos applications web.