Next.js Unstable Cache: Finkornig cachningskontroll för dynamiska applikationer

Next.js har revolutionerat webbutvecklingen och erbjuder kraftfulla funktioner för att bygga prestandastarka och skalbara applikationer. En av dess kärnstyrkor är dess robusta cachningsmekanism, som gör det möjligt för utvecklare att optimera datahämtning och rendering för en smidigare användarupplevelse. Medan Next.js erbjuder olika cachningsstrategier, ger unstable_cache API:et en ny nivå av finkornig kontroll, vilket gör att utvecklare kan skräddarsy cachningsbeteendet efter de specifika behoven i sina dynamiska applikationer. Den här artikeln fördjupar sig i unstable_cache API:et, och utforskar dess kapabiliteter, fördelar och praktiska tillämpningar.

Förstå cachning i Next.js

Innan vi dyker in i unstable_cache är det viktigt att förstå de olika cachningslagren i Next.js. Next.js använder flera cachningsmekanismer för att förbättra prestandan:

• Full Route Cache: Next.js kan cacha hela routes, inklusive HTML och JSON-data, vid edge-nätverket eller i ett CDN. Detta säkerställer att efterföljande förfrågningar för samma route snabbt serveras från cachen.
• Data Cache: Next.js cachar automatiskt resultaten av datahämtningsoperationer. Detta förhindrar redundant datahämtning, vilket avsevärt förbättrar prestandan.
• React Cache (useMemo, useCallback): Reacts inbyggda cachningsmekanismer, såsom useMemo och useCallback, kan användas för att memoizera kostsamma beräkningar och komponentrenderingar.

Även om dessa cachningsmekanismer är kraftfulla, kanske de inte alltid ger den kontrollnivå som behövs för komplexa, dynamiska applikationer. Det är här unstable_cache kommer in i bilden.

Introduktion till `unstable_cache` API:et

unstable_cache API:et i Next.js låter utvecklare definiera anpassade cachningsstrategier för enskilda datahämtningsoperationer. Det ger finkornig kontroll över:

• Cachevaraktighet (TTL): Ange hur länge datan ska cachas innan den ogiltigförklaras.
• Cache-taggar: Tilldela taggar till cachad data, vilket gör att du kan ogiltigförklara specifika uppsättningar av data.
• Generering av cache-nyckel: Anpassa nyckeln som används för att identifiera cachad data.
• Cache-revalidering: Kontrollera när cachen ska revalideras.

API:et anses vara "instabilt" eftersom det fortfarande är under utveckling och kan genomgå förändringar i framtida Next.js-versioner. Det erbjuder dock värdefull funktionalitet för avancerade cachningsscenarier.

Hur `unstable_cache` fungerar

Funktionen unstable_cache tar två huvudargument:

1. En funktion som hämtar eller beräknar datan: Denna funktion utför den faktiska datahämtningen eller beräkningen.
2. Ett alternativobjekt: Detta objekt specificerar cachningsalternativen, såsom TTL, taggar och nyckel.

Här är ett grundläggande exempel på hur man använder unstable_cache:

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulera hämtning av data från ett API
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
      const data = { id: id, value: `Data för 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}
;
}

I detta exempel:

• Funktionen getData använder unstable_cache för att cacha datahämtningsoperationen.
• Det första argumentet till unstable_cache är en asynkron funktion som simulerar datahämtning från ett API. Vi har lagt till en fördröjning på 1 sekund för att demonstrera fördelarna med cachning.
• Det andra argumentet är en array som används som en nyckel. Ändringar i elementen i arrayen kommer att ogiltigförklara cachen.
• Det tredje argumentet är ett objekt som sätter alternativet tags till ["data", `item:${id}`].

Nyckelfunktioner och alternativ för `unstable_cache`

1. Time-to-Live (TTL)

Alternativet revalidate (tidigare `ttl` i tidigare experimentella versioner) specificerar den maximala tiden (i sekunder) som den cachade datan anses vara giltig. Efter denna tid revalideras cachen vid nästa förfrågan.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulera hämtning av data från ett API
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
      const data = { id: id, value: `Data för ID ${id}` };
      return data;
    },
    ["data", id],
    { tags: ["data", `item:${id}`], revalidate: 60 } // Cacha i 60 sekunder
  )();
}

I detta exempel kommer datan att cachas i 60 sekunder. Efter 60 sekunder kommer nästa förfrågan att utlösa en revalidering, hämta färsk data från API:et och uppdatera cachen.

Globalt övervägande: När du ställer in TTL-värden, tänk på hur ofta data uppdateras. För data som ändras ofta är en kortare TTL lämplig. För relativt statisk data kan en längre TTL avsevärt förbättra prestandan.

2. Cache-taggar

Cache-taggar låter dig gruppera relaterad cachad data och ogiltigförklara dem kollektivt. Detta är användbart när uppdateringar av en datadel påverkar annan relaterad data.

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

async function getProduct(id: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulera hämtning av produktdata från ett API
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));
      const product = { id: id, name: `Produkt ${id}`, price: Math.random() * 100 };
      return product;
    },
    ["product", id],
    { tags: ["products", `product:${id}`] }
  )();
}

async function getCategoryProducts(category: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulera hämtning av produkter per kategori från ett API
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));
      const products = Array.from({ length: 3 }, (_, i) => ({ id: `${category}-${i}`, name: `Produkt ${category}-${i}`, price: Math.random() * 100 }));
      return products;
    },
    ["categoryProducts", category],
    { tags: ["products", `category:${category}`] }
  )();
}

// Invalidera cachen för alla produkter och en specifik produkt
async function updateProduct(id: string, newPrice: number) {
  // Simulera uppdatering av produkten i databasen
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500));

  // Invalidera cachen för produkten och produktkategorin
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${id}`);

  return { success: true };
}

I detta exempel:

• Både getProduct och getCategoryProducts använder taggen "products".
• getProduct använder också en specifik tagg `product:${id}`.
• När updateProduct anropas, ogiltigförklarar den cachen för all data taggad med "products" och den specifika produkten med hjälp av revalidateTag.

Globalt övervägande: Använd meningsfulla och konsekventa taggnamn. Överväg att skapa en taggningsstrategi som överensstämmer med din datamodell.

3. Generering av cache-nyckel

Cache-nyckeln används för att identifiera cachad data. Som standard genererar unstable_cache en nyckel baserad på argumenten som skickas till funktionen. Du kan dock anpassa nyckelgenereringsprocessen med det andra argumentet till `unstable_cache`, vilket är en array som fungerar som en nyckel. När något av elementen i arrayen ändras, ogiltigförklaras cachen.

import { unstable_cache } from 'next/cache';

async function getData(userId: string, sortBy: string) {
  return unstable_cache(
    async () => {
      // Simulera hämtning av data från ett API
      await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
      const data = { userId: userId, sortBy: sortBy, value: `Data för användare ${userId}, sorterad efter ${sortBy}` };
      return data;
    },
    [userId, sortBy],
    { tags: ["user-data", `user:${userId}`] }
  )();
}

I detta exempel baseras cache-nyckeln på parametrarna userId och sortBy. Detta säkerställer att cachen ogiltigförklaras när någon av dessa parametrar ändras.

Globalt övervägande: Se till att din strategi för generering av cache-nycklar är konsekvent och tar hänsyn till alla relevanta faktorer som påverkar datan. Överväg att använda en hash-funktion för att skapa en unik nyckel från komplexa datastrukturer.

4. Manuell revalidering

Funktionen `revalidateTag` låter dig manuellt ogiltigförklara cachen för data associerad med specifika taggar. Detta är användbart när du behöver uppdatera cachen som svar på händelser som inte direkt utlöses av en användarförfrågan, såsom ett bakgrundsjobb eller en webhook.

import { revalidateTag } from 'next/cache';

async function handleWebhook(payload: any) {
  // Bearbeta webhook-payloaden

  // Invalidera cachen för relaterad data
  revalidateTag("products");
  revalidateTag(`product:${payload.productId}`);
}

Globalt övervägande: Använd manuell revalidering strategiskt. Överdriven ogiltigförklaring kan motverka fördelarna med cachning, medan otillräcklig ogiltigförklaring kan leda till inaktuell data.

Praktiska användningsfall för `unstable_cache`

1. Dynamiskt innehåll med sällsynta uppdateringar

För webbplatser med dynamiskt innehåll som inte ändras så ofta (t.ex. blogginlägg, nyhetsartiklar) kan du använda unstable_cache med en längre TTL för att cacha datan under längre perioder. Detta minskar belastningen på din backend och förbättrar sidladdningstiderna.

2. Användarspecifik data

För användarspecifik data (t.ex. användarprofiler, varukorgar) kan du använda unstable_cache med cache-nycklar som inkluderar användar-ID. Detta säkerställer att varje användare ser sin egen data och att cachen ogiltigförklaras när användarens data ändras.

3. Realtidsdata med tolerans för inaktuell data

För applikationer som visar realtidsdata (t.ex. aktiekurser, sociala medier-flöden) kan du använda unstable_cache med en kort TTL för att ge nära realtidsuppdateringar. Detta balanserar behovet av aktuell data med prestandafördelarna med cachning.

4. A/B-testning

Under A/B-testning är det viktigt att cacha den experimentvariant som tilldelats en användare för att säkerställa en konsekvent upplevelse. `unstable_cache` kan användas för att cacha den valda varianten med hjälp av användarens ID som en del av cache-nyckeln.

Fördelar med att använda `unstable_cache`

• Förbättrad prestanda: Genom att cacha data minskar unstable_cache belastningen på din backend och förbättrar sidladdningstiderna.
• Minskade backend-kostnader: Cachning minskar antalet förfrågningar till din backend, vilket kan sänka dina infrastrukturkostnader.
• Förbättrad användarupplevelse: Snabbare sidladdningstider och smidigare interaktioner leder till en bättre användarupplevelse.
• Finkornig kontroll: unstable_cache ger granulär kontroll över cachningsbeteendet, vilket gör att du kan skräddarsy det efter de specifika behoven i din applikation.

Överväganden och bästa praxis

• Strategi för cache-invalidering: Utveckla en väldefinierad strategi för cache-invalidering för att säkerställa att din cache uppdateras när data ändras.
• Val av TTL: Välj lämpliga TTL-värden baserat på frekvensen av datauppdateringar och hur känslig din applikation är för inaktuell data.
• Design av cache-nyckel: Designa dina cache-nycklar noggrant för att säkerställa att de är unika och konsekventa.
• Övervakning och loggning: Övervaka din cache-prestanda och logga cache-träffar och -missar för att identifiera potentiella problem.
• Edge vs. webbläsarcachning: Tänk på skillnaderna mellan edge-cachning (CDN) och webbläsarcachning. Edge-cachning delas mellan alla användare, medan webbläsarcachning är specifik för varje användare. Välj lämplig cachningsstrategi baserat på typen av data och din applikations krav.
• Felhantering: Implementera robust felhantering för att hantera cache-missar på ett elegant sätt och förhindra att fel sprids till användaren. Överväg att använda en reservmekanism för att hämta data från backend om cachen är otillgänglig.
• Testning: Testa din cachningsimplementation noggrant för att säkerställa att den fungerar som förväntat. Använd automatiserade tester för att verifiera logiken för cache-invalidering och revalidering.

`unstable_cache` vs. cachning med `fetch` API

Next.js erbjuder också inbyggda cachningsmöjligheter genom fetch API:et. Som standard cachar Next.js automatiskt resultaten av fetch-förfrågningar. Dock erbjuder unstable_cache mer flexibilitet och kontroll än cachningen i fetch API:et.

Här är en jämförelse av de två metoderna:

Funktion	`unstable_cache`	`fetch` API
Kontroll över TTL	Explicit konfigurerbar med alternativet revalidate.	Implicit hanterad av Next.js, men kan påverkas med alternativet revalidate i fetch-alternativen.
Cache-taggar	Stöder cache-taggar för att ogiltigförklara relaterad data.	Inget inbyggt stöd för cache-taggar.
Anpassning av cache-nyckel	Tillåter anpassning av cache-nyckeln med en array av värden som används för att bygga nyckeln.	Begränsade anpassningsalternativ. Nyckeln härleds från fetch-URL:en.
Manuell revalidering	Stöder manuell revalidering med revalidateTag.	Begränsat stöd för manuell revalidering.
Cachningens granularitet	Tillåter cachning av enskilda datahämtningsoperationer.	Primärt fokuserad på cachning av HTTP-svar.

Generellt sett, använd cachning med fetch API:et för enkla datahämtningsscenarier där standardcachningsbeteendet är tillräckligt. Använd unstable_cache för mer komplexa scenarier där du behöver finkornig kontroll över cachningsbeteendet.

Framtiden för cachning i Next.js

unstable_cache API:et representerar ett viktigt steg framåt för Next.js cachningsmöjligheter. I takt med att API:et utvecklas kan vi förvänta oss att se ännu kraftfullare funktioner och större flexibilitet i hanteringen av datacachning. Att hålla sig uppdaterad med den senaste utvecklingen inom Next.js cachning är avgörande för att bygga högpresterande och skalbara applikationer.

Slutsats

Next.js unstable_cache API erbjuder utvecklare enastående kontroll över datacachning, vilket gör det möjligt för dem att optimera prestanda och användarupplevelse i dynamiska applikationer. Genom att förstå funktionerna och fördelarna med unstable_cache kan du utnyttja dess kraft för att bygga snabbare, mer skalbara och mer responsiva webbapplikationer. Kom ihåg att noggrant överväga din cachningsstrategi, välja lämpliga TTL-värden, designa dina cache-nycklar effektivt och övervaka din cache-prestanda för att säkerställa optimala resultat. Omfamna framtiden för cachning i Next.js och lås upp den fulla potentialen i dina webbapplikationer.