सर्विस वर्कर कैशिंग और एचटीटीपी कैशिंग

सर्विस वर्कर कैश मेमोरी और एचटीटीपी कैश मेमोरी लेयर में, समयसीमा खत्म होने के एक जैसे या अलग-अलग लॉजिक का इस्तेमाल करने के फ़ायदे और नुकसान.

Jonathan Chen

सर्विस वर्कर और PWA, मॉडर्न वेब ऐप्लिकेशन के स्टैंडर्ड बनते जा रहे हैं. वहीं, संसाधन कैश मेमोरी में सेव करना पहले से ज़्यादा मुश्किल हो गया है. इस लेख में, ब्राउज़र कैश मेमोरी के बारे में पूरी जानकारी दी गई है. इसमें यह जानकारी भी शामिल है:

• सर्विस वर्कर कैश मेमोरी और एचटीटीपी कैश मेमोरी के इस्तेमाल के उदाहरण और इनके बीच अंतर.
• सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी की समयसीमा खत्म होने की अलग-अलग रणनीतियों के फ़ायदे और नुकसान की तुलना, एचटीटीपी की कैश मेमोरी की सामान्य रणनीतियों से की गई है.

कैशिंग फ़्लो के बारे में खास जानकारी

जब कोई ब्राउज़र किसी संसाधन का अनुरोध करता है, तो वह नीचे दिए गए क्रम में कैशिंग करता है:

1. सर्विस वर्कर कैश मेमोरी: सर्विस वर्कर यह देखता है कि रिसॉर्स उसकी कैश मेमोरी में है या नहीं. इसके बाद, प्रोग्राम की गई कैश मेमोरी की रणनीतियों के आधार पर यह तय करता है कि रिसॉर्स को वापस भेजना है या नहीं. ध्यान दें कि ऐसा अपने-आप नहीं होता. आपको अपने सर्विस वर्कर में फ़ेच इवेंट हैंडलर बनाना होगा. साथ ही, नेटवर्क अनुरोधों को रोकना होगा, ताकि अनुरोधों को नेटवर्क के बजाय सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी से पूरा किया जा सके.
2. एचटीटीपी कैश मेमोरी (इसे ब्राउज़र कैश मेमोरी भी कहा जाता है): अगर संसाधन, एचटीटीपी कैश मेमोरी में मौजूद है और उसकी समयसीमा खत्म नहीं हुई है, तो ब्राउज़र अपने-आप एचटीटीपी कैश मेमोरी से संसाधन का इस्तेमाल करता है.
3. सर्वर-साइड: अगर सर्विस वर्कर कैश मेमोरी या एचटीटीपी कैश मेमोरी में कुछ नहीं मिलता है, तो ब्राउज़र नेटवर्क पर जाकर संसाधन का अनुरोध करता है. अगर संसाधन को सीडीएन में कैश मेमोरी में सेव नहीं किया गया है, तो अनुरोध को वापस मूल सर्वर पर जाना होगा.

लेयर को कैश मेमोरी में सेव करना

सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी में सेव करने की सुविधा

सर्विस वर्कर, नेटवर्क टाइप के एचटीटीपी अनुरोधों को इंटरसेप्ट करता है. साथ ही, कैशिंग की रणनीति का इस्तेमाल करके यह तय करता है कि ब्राउज़र को कौनसे संसाधन वापस भेजे जाने चाहिए. सर्विस वर्कर कैश मेमोरी और एचटीटीपी कैश मेमोरी, दोनों का मकसद एक जैसा होता है. हालांकि, सर्विस वर्कर कैश मेमोरी में कैश मेमोरी से जुड़ी ज़्यादा सुविधाएं होती हैं. जैसे, यह कंट्रोल करना कि कौनसी चीज़ें कैश मेमोरी में सेव की जाएंगी और कैश मेमोरी में सेव करने का तरीका क्या होगा.

सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी को कंट्रोल करना

सर्विस वर्कर, इवेंट लिसनर (आम तौर पर fetch इवेंट) की मदद से एचटीटीपी अनुरोधों को इंटरसेप्ट करता है. इस कोड स्निपेट में, Cache-First कैश मेमोरी में सेव करने की रणनीति का लॉजिक दिखाया गया है.

हमारा सुझाव है कि आप Workbox का इस्तेमाल करें, ताकि आपको पूरी प्रोसेस बार-बार शुरू से न करनी पड़े. उदाहरण के लिए, रेगुलर एक्सप्रेशन (रेगुलर एक्सप्रेशन) कोड की एक लाइन की मदद से, संसाधन के यूआरएल पाथ रजिस्टर किए जा सकते हैं.

import {registerRoute} from 'workbox-routing';

registerRoute(new RegExp('styles/.*\\.css'), callbackHandler);

सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी से जुड़ी रणनीतियां और इस्तेमाल के उदाहरण

नीचे दी गई टेबल में, सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी में सेव करने की सामान्य रणनीतियों के बारे में बताया गया है. साथ ही, यह भी बताया गया है कि हर रणनीति कब काम आती है.

सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी के अन्य फ़ायदे

कैशिंग लॉजिक को ज़्यादा बारीकी से कंट्रोल करने के अलावा, सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी में सेव करने की सुविधा से ये फ़ायदे भी मिलते हैं:

• आपके ऑरिजिन के लिए ज़्यादा मेमोरी और स्टोरेज स्पेस: ब्राउज़र, एचटीटीपी कैश रिसॉर्स को हर ऑरिजिन के हिसाब से असाइन करता है. दूसरे शब्दों में कहें, तो अगर आपके पास कई सबडोमेन हैं, तो वे सभी एक ही एचटीटीपी कैश शेयर करते हैं. इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि आपके ऑरिजिन/डोमेन का कॉन्टेंट, एचटीटीपी कैश में लंबे समय तक सेव रहेगा. उदाहरण के लिए, कोई उपयोगकर्ता ब्राउज़र की सेटिंग के यूज़र इंटरफ़ेस (यूआई) से मैन्युअल तरीके से साफ़ करके या किसी पेज पर हार्ड-रीलोड ट्रिगर करके, कैश मेमोरी को मिटा सकता है. सर्विस वर्कर कैश मेमोरी की मदद से, कैश मेमोरी में सेव किया गया कॉन्टेंट लंबे समय तक सेव रहता है. ज़्यादा जानने के लिए, परसिस्टेंट स्टोरेज देखें.
• इंटरनेट कनेक्शन न होने या धीमा होने पर भी बेहतर परफ़ॉर्मेंस: एचटीटीपी कैश मेमोरी में, आपके पास सिर्फ़ दो विकल्प होते हैं: संसाधन को कैश मेमोरी में सेव किया जाता है या नहीं. सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी की मदद से, "stale-while-revalidate" रणनीति का इस्तेमाल करके, छोटी-मोटी समस्याओं को आसानी से ठीक किया जा सकता है. साथ ही, "Cache only" रणनीति का इस्तेमाल करके, ऑफ़लाइन होने पर भी पूरा अनुभव दिया जा सकता है. इसके अलावा, इन दोनों के बीच की कोई रणनीति भी इस्तेमाल की जा सकती है. जैसे, "Set catch handler" रणनीति का इस्तेमाल करके, ज़रूरत के हिसाब से यूज़र इंटरफ़ेस (यूआई) को पसंद के मुताबिक बनाया जा सकता है. इसमें पेज के कुछ हिस्से, सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी से आते हैं और कुछ हिस्सों को बाहर रखा जाता है.

एचटीटीपी कैश मेमोरी

जब कोई ब्राउज़र पहली बार किसी वेब पेज और उससे जुड़े रिसॉर्स को लोड करता है, तो वह इन रिसॉर्स को अपनी एचटीटीपी कैश मेमोरी में सेव करता है. एचटीटीपी कैश मेमोरी की सुविधा, ब्राउज़र में आम तौर पर अपने-आप चालू हो जाती है. हालांकि, असली उपयोगकर्ता इसे बंद कर सकता है.

एचटीटीपी कैशिंग का इस्तेमाल करने का मतलब है कि सर्वर पर यह तय करने की ज़िम्मेदारी होती है कि किसी संसाधन को कब और कितने समय के लिए कैश मेमोरी में सेव किया जाए.

एचटीटीपी रिस्पॉन्स हेडर की मदद से, एचटीटीपी कैश मेमोरी के खत्म होने की तारीख को कंट्रोल करना

जब कोई सर्वर, किसी संसाधन के लिए ब्राउज़र के अनुरोध का जवाब देता है, तो सर्वर एचटीटीपी रिस्पॉन्स हेडर का इस्तेमाल करके ब्राउज़र को बताता है कि उसे संसाधन को कितने समय तक कैश मेमोरी में सेव रखना चाहिए. ज़्यादा जानने के लिए, रिस्पॉन्स हेडर: अपने वेब सर्वर को कॉन्फ़िगर करना लेख पढ़ें.

एचटीटीपी कैश मेमोरी में सेव करने की रणनीतियां और इस्तेमाल के उदाहरण

एचटीटीपी कैश मेमोरी, सर्विस वर्कर कैश मेमोरी की तुलना में ज़्यादा आसान होती है. ऐसा इसलिए, क्योंकि एचटीटीपी कैश मेमोरी सिर्फ़ समयसीमा (टीटीएल) के आधार पर संसाधन के खत्म होने की लॉजिक से जुड़ी होती है. एचटीटीपी कैश मेमोरी की रणनीतियों के बारे में ज़्यादा जानने के लिए, आपको रिस्पॉन्स हेडर की किन वैल्यू का इस्तेमाल करना चाहिए? और खास जानकारी देखें.

कैश मेमोरी की समयसीमा खत्म होने का लॉजिक डिज़ाइन करना

इस सेक्शन में, सर्विस वर्कर कैश मेमोरी और एचटीटीपी कैश मेमोरी लेयर, दोनों में एक जैसा एक्सपायरी लॉजिक इस्तेमाल करने के फ़ायदे और नुकसान के बारे में बताया गया है. साथ ही, इन लेयर में अलग-अलग एक्सपायरी लॉजिक इस्तेमाल करने के फ़ायदे और नुकसान के बारे में भी बताया गया है.

सभी कैश लेयर के लिए, एक जैसा समयसीमा खत्म होने का लॉजिक

इसके फ़ायदे और नुकसान के बारे में बताने के लिए, हम तीन स्थितियों पर नज़र डालेंगे: लंबी अवधि, मध्यम अवधि, और छोटी अवधि.

स्थिति: लंबे समय तक कैश मेमोरी में सेव करना (कैश मेमोरी, नेटवर्क पर वापस जाना)

• जब कैश की गई कोई संसाधन मान्य होता है (<= 30 दिन): सर्विस वर्कर, नेटवर्क पर जाए बिना कैश की गई संसाधन को तुरंत वापस कर देता है.
• जब कैश मेमोरी में सेव किया गया कोई संसाधन 30 दिनों से ज़्यादा पुराना हो जाता है, तो सर्विस वर्कर नेटवर्क पर जाकर उस संसाधन को फ़ेच करता है. ब्राउज़र के पास, एचटीटीपी कैश में रिसॉर्स की कॉपी नहीं है. इसलिए, वह रिसॉर्स के लिए सर्वर-साइड पर जाता है.

नुकसान: इस स्थिति में, एचटीटीपी कैशिंग से कम फ़ायदा मिलता है. ऐसा इसलिए, क्योंकि सर्विस वर्कर में कैश मेमोरी की समयसीमा खत्म होने पर, ब्राउज़र हमेशा सर्वर-साइड को अनुरोध भेजता है.

परिदृश्य: कुछ समय के लिए कैश मेमोरी में सेव करना (Stale-while-revalidate)

• जब कैश मेमोरी में सेव की गई कोई संसाधन मान्य होता है (<= 1 दिन): सर्विस वर्कर, कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधन को तुरंत वापस भेज देता है. इसके बाद, संसाधन को फ़ेच करने के लिए नेटवर्क पर जाता है. ब्राउज़र के पास संसाधन की एक कॉपी, एचटीटीपी कैश मेमोरी में होती है. इसलिए, वह कॉपी सर्विस वर्कर को वापस भेज दी जाती है.
• जब कैश मेमोरी में सेव की गई कोई संसाधन एक दिन से ज़्यादा पुराना हो जाता है, तो सर्विस वर्कर, कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधन को तुरंत वापस कर देता है. इसके बाद, वह नेटवर्क पर जाकर संसाधन को फ़ेच करता है. ब्राउज़र के पास, एचटीटीपी कैश में संसाधन की कोई कॉपी नहीं होती. इसलिए, वह संसाधन को फ़ेच करने के लिए सर्वर-साइड पर जाता है.

नुकसान: "फिर से पुष्टि करें" चरण का ज़्यादा से ज़्यादा फ़ायदा पाने के लिए, सर्विस वर्कर को एचटीटीपी कैश मेमोरी को बदलने के लिए, कैश मेमोरी को हटाने की अतिरिक्त कार्रवाई की ज़रूरत होती है.

स्थिति: कुछ समय के लिए कैश मेमोरी में सेव करना (नेटवर्क, कैश मेमोरी पर वापस आ रहा है)

• जब कैश मेमोरी में सेव किया गया कोई संसाधन मान्य होता है (<= 10 मिनट): सर्विस वर्कर, संसाधन को फ़ेच करने के लिए नेटवर्क पर जाता है. ब्राउज़र के पास, संसाधन की एक कॉपी उसकी एचटीटीपी कैश मेमोरी में होती है. इसलिए, वह सर्वर साइड पर जाए बिना, उसे सर्विस वर्कर को वापस भेज देता है.
• जब कैश मेमोरी में सेव किया गया कोई संसाधन 10 मिनट से ज़्यादा पुराना हो जाता है, तो सर्विस वर्कर तुरंत कैश मेमोरी में सेव किया गया संसाधन दिखाता है. इसके बाद, वह नेटवर्क से संसाधन फ़ेच करता है. ब्राउज़र के पास, एचटीटीपी कैश में संसाधन की कोई कॉपी नहीं होती. इसलिए, वह संसाधन को फ़ेच करने के लिए सर्वर-साइड पर जाता है.

नुकसान: मीडियम-टर्म कैश मेमोरी के इस्तेमाल के मामले की तरह ही, सर्विस वर्कर को एचटीटीपी कैश मेमोरी को बदलने के लिए, कैश मेमोरी को हटाने के अतिरिक्त लॉजिक की ज़रूरत होती है. ऐसा इसलिए, ताकि सर्वर-साइड से नया रिसॉर्स फ़ेच किया जा सके.

सभी स्थितियों में सर्विस वर्कर

सभी स्थितियों में, नेटवर्क के ठीक से काम न करने पर भी सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी, कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधनों को वापस ला सकती है. दूसरी ओर, नेटवर्क ठीक से काम न करने या बंद होने पर, एचटीटीपी कैश मेमोरी पर भरोसा नहीं किया जा सकता.

सर्विस वर्कर कैश मेमोरी और एचटीटीपी लेयर में, कैश मेमोरी की समयसीमा खत्म होने का लॉजिक अलग-अलग होता है

फ़ायदे और नुकसान दिखाने के लिए, हम फिर से लंबी अवधि, मध्यम अवधि, और कम अवधि वाले उदाहरणों को देखेंगे.

स्थिति: लंबे समय तक कैश मेमोरी में सेव करना (कैश मेमोरी, नेटवर्क पर वापस जाना)

• जब कैश मेमोरी में सेव किया गया कोई संसाधन, सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी में मान्य होता है (<= 90 दिन): सर्विस वर्कर, कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधन को तुरंत वापस भेज देता है.
• जब सर्विस वर्कर कैश मेमोरी में मौजूद किसी कैश मेमोरी वाली संसाधन की समयसीमा खत्म हो जाती है (> 90 दिन): सर्विस वर्कर, संसाधन को फ़ेच करने के लिए नेटवर्क पर जाता है. ब्राउज़र के पास, एचटीटीपी कैश में रिसॉर्स की कॉपी नहीं है. इसलिए, यह सर्वर साइड पर जाता है.

फ़ायदे और नुकसान

• फ़ायदा: सर्विस वर्कर, कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधनों को तुरंत वापस भेजता है. इससे उपयोगकर्ताओं को तुरंत जवाब मिलता है.
• फ़ायदा: सर्विस वर्कर के पास यह तय करने का ज़्यादा कंट्रोल होता है कि उसे अपनी कैश मेमोरी का इस्तेमाल कब करना है और संसाधनों के नए वर्शन का अनुरोध कब करना है.
• नुकसान: सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी को मैनेज करने की रणनीति तय करना ज़रूरी है.

परिदृश्य: कुछ समय के लिए कैश मेमोरी में सेव करना (Stale-while-revalidate)

• जब कैश मेमोरी में सेव किया गया कोई संसाधन, सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी में मान्य होता है (<= 30 दिन): सर्विस वर्कर, कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधन को तुरंत वापस भेज देता है.
• जब सर्विस वर्कर कैश मेमोरी में मौजूद किसी कैश मेमोरी वाली संसाधन की समयसीमा खत्म हो जाती है (> 30 दिन): सर्विस वर्कर, संसाधन के लिए नेटवर्क पर जाता है. ब्राउज़र के पास, एचटीटीपी कैश में रिसॉर्स की कॉपी नहीं है. इसलिए, यह सर्वर-साइड पर जाता है.

फ़ायदे और नुकसान

• फ़ायदा: सर्विस वर्कर, कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधनों को तुरंत वापस भेजता है. इससे उपयोगकर्ताओं को तुरंत जवाब मिलता है.
• फ़ायदा: सर्विस वर्कर यह पक्का कर सकता है कि किसी यूआरएल के लिए अगला अनुरोध, नेटवर्क से मिले नए रिस्पॉन्स का इस्तेमाल करे. ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि "बैकग्राउंड में" फिर से पुष्टि की जाती है.
• नुकसान: सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी को मैनेज करने की रणनीति तय करना ज़रूरी है.

स्थिति: कुछ समय के लिए कैश मेमोरी में सेव करना (नेटवर्क, कैश मेमोरी पर वापस आ रहा है)

• जब कैश मेमोरी में सेव किया गया कोई संसाधन, सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी में मान्य होता है (<= 1 दिन): सर्विस वर्कर, संसाधन के लिए नेटवर्क पर जाता है. अगर एचटीटीपी कैश मेमोरी में संसाधन मौजूद है, तो ब्राउज़र उसे वापस भेज देता है. अगर नेटवर्क काम नहीं कर रहा है, तो सर्विस वर्कर, सर्विस वर्कर कैश मेमोरी से संसाधन वापस भेजता है
• जब सर्विस वर्कर कैश मेमोरी में मौजूद किसी संसाधन की समयसीमा खत्म हो जाती है (> 1 दिन): सर्विस वर्कर, संसाधन को फ़ेच करने के लिए नेटवर्क पर जाता है. ब्राउज़र, नेटवर्क से रिसॉर्स फ़ेच करता है, क्योंकि उसकी एचटीटीपी कैश मेमोरी में सेव किया गया वर्शन पुराना हो गया है.

फ़ायदे और नुकसान

• फ़ायदा: नेटवर्क के ठीक से काम न करने या बंद होने पर, सर्विस वर्कर तुरंत कैश मेमोरी में सेव किए गए संसाधन दिखाता है.
• नुकसान: सर्विस वर्कर को एचटीटीपी कैश मेमोरी को बदलने के लिए, कैश मेमोरी को हटाने की अतिरिक्त कार्रवाई की ज़रूरत होती है. साथ ही, "नेटवर्क फ़र्स्ट" अनुरोध करने होते हैं.

नतीजा

कैशिंग के अलग-अलग तरीकों को एक साथ इस्तेमाल करने की वजह से, एक ऐसा नियम नहीं बनाया जा सकता जो सभी मामलों को कवर करे. हालांकि, पिछले सेक्शन में दी गई जानकारी के आधार पर, कैश मेमोरी की रणनीतियां बनाते समय इन सुझावों पर ध्यान दें:

• सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी के लॉजिक का, एचटीटीपी कैश मेमोरी के खत्म होने के लॉजिक के साथ मेल खाना ज़रूरी नहीं है. अगर हो सके, तो सर्विस वर्कर में ज़्यादा समय तक मान्य रहने वाले लॉजिक का इस्तेमाल करें, ताकि सर्विस वर्कर को ज़्यादा कंट्रोल मिल सके.
• एचटीटीपी कैशिंग अब भी अहम भूमिका निभाती है. हालांकि, नेटवर्क के ठीक से काम न करने या बंद होने पर, इस पर भरोसा नहीं किया जा सकता.
• हर संसाधन के लिए, कैश मेमोरी में सेव करने की रणनीतियों की फिर से जांच करें. इससे यह पक्का किया जा सकेगा कि सर्विस वर्कर की कैश मेमोरी में सेव करने की रणनीति, एचटीटीपी कैश मेमोरी से टकराव किए बिना काम कर रही है.

ज़्यादा जानें

• नेटवर्क की विश्वसनीयता
• एचटीटीपी कैश मेमोरी की मदद से ग़ैर-ज़रूरी नेटवर्क अनुरोधों से बचना
• एचटीटीपी कैश मेमोरी कोडलैब
• सर्विस वर्कर की वजह से, असल दुनिया में परफ़ॉर्मेंस पर पड़ने वाले असर को मेज़र करना
• Cache-Control बनाम Expires
• कैशिंग के बारे में जानकारी: कैश मेमोरी की जांच करना, उसे मिटाना, और बंद करना