30、缓存技术全解析：提升Web应用性能的关键

缓存技术全解析：提升Web应用性能的关键

1. 缓存概述

在Web应用开发中，许多应用常常会反复执行相同的任务。比如博客应用会为每个访客渲染当前文章列表，商店应用会为每个请求者展示相同的产品信息页面。这些重复操作会消耗服务器的资源和时间，渲染网站首页可能需要进行多次数据库查询，还会运行多个Ruby方法和Rails模板。对于单个请求来说，这或许不算什么，但如果每小时有数千次访问，服务器就会不堪重负，用户也会感受到响应时间变长。

为了解决这个问题，我们可以使用缓存技术，它能大大减轻服务器的负载，提高应用的响应速度。缓存的核心思想是，不再每次都从头生成相同的内容，而是只生成一次并记住结果。下次有相同页面的请求到来时，直接从缓存中提供内容，而不是重新生成。甚至，请求可能根本不会到达我们的服务器，因为其他地方的缓存已经处理了该请求。毕竟，最有效的请求就是根本不需要处理的请求。

互联网本身具备许多防止重复和冗余请求到达应用的功能，Rails也设计为能与互联网协同工作。但如果互联网缓存不适用，或者尽管我们尽力避免，重复请求仍然不断，Rails提供了三种额外的缓存方法：页面缓存、动作缓存和片段缓存。

2. 与客户端缓存友好协作

客户端（通常是浏览器，但不总是）通常也有缓存，服务器和客户端之间的中间设备也可能提供缓存服务，而且Web服务器本身也有缓存。我们可以通过提供HTTP头来优化这些缓存，从而减轻服务器的负载。虽然这不是必需的，也不一定能减少带宽，但有时节省的资源相当可观。

2.1 过期头

最有效的请求是根本不发出的请求。很多页面（特别是图片、脚本和样式表）很少变化，但引用频率却很高。为了确保在请求到达服务