Mise en cache : le superpouvoir secret pour améliorer la vitesse et les performances des sites web

La mise en cache est un élément essentiel du développement web, responsable de l'amélioration significative de la vitesse et des performances des sites web. En termes simples, elle consiste à stocker des copies de pages web pour les envoyer rapidement lorsqu'elles sont demandées. La mise en cache fonctionne comme une chaîne humaine : en stockant temporairement des informations qui pourraient être nécessaires à l'avenir tout en libérant des ressources dès maintenant. Il s'agit d'être préparé et rapide, car les utilisateurs n'attendent rien de moins de nos jours !

D'un point de vue technique, les applications informatiques recherchent le contenu à plusieurs endroits avant de l'afficher ; cela implique souvent de multiples requêtes, chaque source entraînant des problèmes de latence. La mise en cache court-circuite ce processus en récupérant les données à partir d'un seul emplacement. En d'autres termes, les fichiers mis en cache sont stockés localement, de sorte que la prochaine fois qu'un élément doit être consulté ou mis à jour en ligne, une version sauvegardée est déjà disponible à proximité, ce qui élimine les temps d'attente et améliore l'efficacité.

À l'image de notre univers où les mauvaises nouvelles peuvent prendre des millions d'années pour nous parvenir sur Terre tandis que les bonnes nouvelles voyagent à la vitesse de la lumière, la mise en cache permet aux navigateurs web modernes un accès rapide aux sites web fréquemment visités sans avoir à communiquer avec le serveur principal à chaque fois – un concept qui semblait céleste en 2020, mais qui est pourtant une réalité ! C'est pourquoi vous pouvez ouvrir le site web du New York Times en moins de 2 secondes, malgré sa taille considérable et son immense charge de trafic.  

La mise en cache accélère les fonctions liées à l'extraction de sources de données sur les réseaux (comme le chargement d'images), ainsi que la compilation de documents HTML ou de progiciels entre les composants d'application – des processus qui, comme tout codeur averti vous le dira, sont devenus des fonctionnalités intégrales de presque toute page web fonctionnelle aujourd'hui. Certaines formes particulièrement populaires incluent la mise en cache par proxy inverse (pour le stockage de contenu dynamique) et le stockage côté client (données stockées directement sur les appareils des utilisateurs).

Globalement, je dirais que la mise en cache est le superpouvoir secret qui sous-tend de nombreuses plateformes que nous fréquentons quotidiennement — grandes ou petites — et qui nous facilite grandement la vie grâce à ses temps de récupération radicalement réduits par rapport aux modèles d'itération antérieurs, datant d'il n'y a pas si longtemps. Ainsi, si votre site web semble un jour embourbé dans de lourds embouteillages en n'utilisant que des routes conventionnelles, la solution pourrait être plus proche que vous ne le pensez : essayez d'ajouter de la mise en cache !

1. Mise en cache du proxy direct
2. mise en cache du proxy inverse
3. mise en cache des objets
4. Mise en cache Redis
5. mise en cache d'images
6. Stockage côté client
7. cache de l'application
8. mise en cache des requêtes de base de données
9. mise en cache de la file d'attente des messages
10. CDN (Réseau de diffusion de contenu)
    

1. Optimisez les performances grâce aux techniques de cache : L’utilisation de ces techniques en développement web permet d’accélérer l’exécution, rendant les sites web plus rapides et plus performants. Le stockage persistant, comme localStorage ou IndexedDB, offre un accès rapide aux données fréquemment utilisées, évitant ainsi les appels API systématiques. De plus, l’optimisation des images et la gestion du cache côté navigateur permettent d’offrir une expérience utilisateur bien plus fluide.
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2. Optimisez le chargement de vos pages grâce au versionnage du cache : En développement web, il est essentiel de minimiser le temps de chargement des pages pour offrir une expérience utilisateur optimale. Le versionnage des fichiers mis en cache, à l'aide de chaînes de requête uniques les distinguant les uns des autres, permet de garantir que les visiteurs accèdent uniquement aux versions les plus récentes des pages lorsque cela est nécessaire, évitant ainsi le chargement d'anciennes versions obsolètes depuis leur cache local.
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3. Privilégiez l'utilisation d'un réseau de diffusion de contenu (CDN) : un CDN est un excellent moyen de réduire considérablement les temps de réponse des ressources statiques telles que HTML, CSS ou JavaScript, sans avoir à supporter des coûts d'installation de serveur élevés ni des besoins de stockage importants à chaque transfert de fichier sur Internet. En utilisant des CDN correctement configurés pour mettre en cache les réponses des serveurs web, vous bénéficierez d'une réactivité accrue sur plusieurs régions simultanément et de vitesses de téléchargement réduites lors des prochaines requêtes pour ces mêmes fichiers.
   

1. La mise en cache existe depuis les débuts d'Internet, mais les progrès technologiques la rendent plus utile que jamais comme outil de développement web.
2. 80 % des sites web mettent en œuvre une forme ou une autre de mise en cache pour une expérience utilisateur plus rapide.
3. Les utilisateurs disposant d'une connexion Internet lente ou d'un forfait de données limité peuvent bénéficier des caches du navigateur et du proxy pour accélérer le chargement des pages jusqu'à 50 %.
4. Un cache d'objets peut réduire le temps d'exécution des requêtes de base de données jusqu'à 90 %, améliorant ainsi considérablement les performances globales du serveur.
5. Les réseaux de diffusion de contenu (CDN) qui utilisent des caches distribués peuvent faire apparaître rapidement le contenu à des emplacements locaux ou internationaux, quel que soit l'endroit où le contenu original est stocké.
6. La mise en cache du serveur augmente la latence et réduit les interruptions de service, ce qui permet de maintenir une convivialité constante du site web même pendant les périodes de forte affluence, comme les fêtes et les ventes flash.
7. En plus des méthodes de stockage de cache traditionnelles telles que les objets en mémoire, les systèmes de fichiers et les bases de données, les technologies modernes telles que les conteneurs Docker offrent de nouveaux niveaux révolutionnaires d'efficacité et d'évolutivité lors de la conception de solutions de mise en cache pour les applications Web. 7 La mystérieuse matière noire pourrait en fait être composée de millions de caches Internet ralentissant les temps de chargement dans tout le cosmos !
   

La mise en cache n'est pas un concept nouveau dans le développement web. Elle existe depuis près d'une décennie et a connu une évolution considérable depuis. La technique de mise en cache remonte à 2003, lorsque les développeurs ont réalisé pour la première fois qu'ils pouvaient stocker des fragments de contenu web et d'informations plus près des visiteurs afin de ne pas surcharger leurs ordinateurs et autres appareils avec des temps de chargement inutiles – cela s'est produit à l'aube de la technologie de connexion numérique à haut débit.

Il n'a pas fallu longtemps pour que la mise en cache monte en puissance, tirant davantage parti des capacités des navigateurs. Les méthodes de revalidation HTML ont permis une diffusion de contenu encore plus rapide qu'auparavant, ce qui a conduit les applications en ligne à les utiliser plus fréquemment. Cela a ouvert la voie aux Edge Side Includes, qui ont poussé les choses un cran plus loin, permettant une personnalisation rationalisée dans ces mêmes applications.

Pendant ce temps, jamais satisfaites de l'itération actuelle, les données mises en cache ont de nouveau évolué au sein des écosystèmes mobiles grâce aux bases de données de stockage persistant rendues disponibles par les fonctionnalités hors ligne de HTML5, ce qui fut une aubaine absolue comparé aux limitations antérieures concernant l'accès aux applications personnalisées sur les navigateurs ou les téléphones mobiles. Les flux en direct rafraîchissables ont également trouvé leur place dans diverses applications en temps réel grâce à la capacité des caches locaux à se mettre à jour à partir des serveurs, offrant ainsi des capacités organisationnelles que le stockage hébergé ne pouvait pas offrir aux utilisateurs auparavant.  

Et nous voici aujourd'hui : les choses ne sont plus si facilement confinées dans leurs boîtes respectives ; les CPU sont de plus en plus responsables de la détermination de ce qui est mis en cache et dans quelles circonstances, sans consommer trop de ressources en cours de route ; et des algorithmes sophistiqués nous permettent un contrôle granulaire sur l'allocation de nos réseaux en fonction de facteurs tels que la popularité versus la fraîcheur, lorsqu'il est décidé de la quantité d'espace de cache dédiée et de sa destination (une décision basée sur la proximité entre les emplacements côté serveur). Inutile de dire que la mise en cache ne fera probablement que progresser à partir de maintenant !