O documento discute estratégias de cache em diferentes camadas como navegador, rede, servidor e aplicação. O cache melhora o desempenho ao armazenar recursos para uso futuro, evitando novas requisições e cálculos. Cabeçalhos HTTP definem como e quando recursos podem ser cacheados.

1. em aplicações
web
cache
@jcemer

2. jcemer.com
twitter.com/jcemer

3. globo.com
talentos.globo.com

4. Cache is a hardware or
software component that
stores data so future
requests for that data
can be served faster
- Wikipedia

5. There are only two
hard things in computer
science: cache invalidation
and naming things.
- Phil Karlton
😓

6. Caching and RAM is the
answer to everything
- about Flickr Architecture

7. Cache é um dos
segredos da
escalabilidade e
boa performance

8. esta palestra é sobre
algumas práticas utilizadas
na globo.com e em
especial no Globo Play
😊

9. Onde pode haver cache?
• navegador do usuário
• rede mundial de
computadores
• servidor da sua aplicação

10. navegador
cache no

11. Caching would be useless
if it did not significantly
improve performance
- HTTP/1.1 specification

12. Recursos necessários para
exibir uma página podem
ser reutilizados durante a
navegação

13. • documentos
• imagens
• scripts e folhas de estilo
• requisições assíncronas
O que pode ser cacheado?
por alguns minutos
por alguns meses
por alguns meses
por alguns minutos

14. Os cabeçalhos de resposta
do HTTP estabelecem
como e se o cache pode
ser feito

15. GET /main.css HTTP/1.1
Host: jcemer.com

16. GET /main.css HTTP/1.1
Host: jcemer.com
HTTP/1.1 200
Date: Tue, 13 Sep 2016 13:32:50 GMT
Cache-Control: max-age=604800
guarde por 7 dias!

17. permite que a resposta da
requisição seja
armazenada no cache
Cache-Control: max-age=604800
Cabeçalho de resposta

18. folha de estilo é
requisitada uma única vez
durante a navegação
😄 😄

19. Novas requisições são
disparadas quando o
recurso está expirado ou
o usuário força a
atualização da página
😁

20. permitem adicionar mais
informações sobre o
recurso
Last-Modified: Mon, 12 Sep 2016 22:06:39 GMT
Etag: W/"337e7-8HrLmYe6UGIUDolQeGLoyw"
Cabeçalhos de resposta

21. GET /main.css HTTP/1.1
Host: jcemer.com
HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 13 Sep 2016 13:32:50 GMT
Last-Modified: Mon, 12 Sep 2016 15:23:17 GMT
Cache-Control: max-age=604800
informação nova

22. permitem reaproveitar o
recurso caso a cópia em
cache ainda seja válida
If-Modified-Since: Mon, 12 Sep 2016 15:23:17 GMT
If-Match: W/"337e7-8HrLmYe6UGIUDolQeGLoyw"
Cabeçalhos de requisição

23. GET /main.css HTTP/1.1
Host: jcemer.com
If-Modified-Since: Mon, 12 Sep 2016 15:23:17 GMT

24. GET /main.css HTTP/1.1
Host: jcemer.com
If-Modified-Since: Mon, 12 Sep 2016 15:23:17 GMT
HTTP/1.1 304 Not Modified
Date: Tue, 13 Sep 2016 13:32:50 GMT
Last-Modified: Mon, 12 Sep 2016 15:23:17 GMT
Cache-Control: max-age=604800
<EOF>

25. Práticas como esta
modificam completamente
a experiência do usuário

26. rede
cache na

27. Content delivery network
(CDN) is a globally
distributed network
of proxy servers
- Wikipedia

28. permite dar liberdade para
servidores de cache
intermediários
Cache-control: public

29. Documentação de como fazer
cache dos vídeos da globo.com
https://github.com/globocom/Globo-Live-Cache

30. Documentação de como fazer
cache dos vídeos da globo.com
TL;DR
respeite os cabeçalhos
das respostas
https://github.com/globocom/Globo-Live-Cache

31. servidor
cache no

32. cache server

33. O servidor de cache
intermedia a comunicação
com a aplicação ou
demais servidores

34. • imagens
• scripts e folhas de estilo
• documentos comuns a
todos os usuários
O que pode ser cacheado?
por alguns meses
por alguns meses
por alguns minutos

35. • Varnish
• Squid
• nginx
Quais ferramentas existem?
https://varnish-cache.org
http://www.squid-cache.org
https://www.nginx.com

36. nginx pode operar como
um proxy reverso e
como cache

37. location / {
proxy_pass http://otherserver;
}
todas as requisições são
repassadas para outro
servidor

39. proxy_cache_path /path/to/cache;
location / {
proxy_pass http://otherserver;
proxy_cache cache;
}
caching ativado!

40. 😄

41. Os cabeçalhos das
respostas definem os
tempos de cache assim
como em um navegador

42. t1
t2
t1
requisições em
tempos diferentes

43. t1
t1
requisições em um
mesmo instante!
😓

44. proxy_cache_lock on;
proxy_cache_lock_timeout 180;
apenas a primeira request
por determinado recurso
é encaminhada

45. t1
t1
t1
😄

46. Requisições subsequentes
a um recurso ficarão
aguardando que o cache
seja atualizado

47. 😞
e caso minha rede
interna falhe?

48. proxy_cache_use_stale timeout error http_500;
permite entregar
conteúdo antigo caso
algum erro aconteça

49. 😄 😞

50. e caso minha
aplicação falhe?
🤒

51. proxy_cache_use_stale http_500;
permite entregar
conteúdo antigo caso a
aplicação retorne erro

52. 😄 🤒

53. Esta prática pode garantir
que seu produto não caia

54. Cache é também
uma excelente
estratégia de
tolerância a falhas

55. proxy_cache_use_stale updating;
permite entregar
conteúdo antigo para
requisições subsequentes

56. Varnish e Squid possuem
estratégias melhores para
revalidar o cache sem
penalizar o usuário
http://serverfault.com/questions/576402/nginx-serving-stale-cache-
response-while-updating

57. aplicação
cache na

58. Cache na aplicação é
utilizado para diminuir o
tempo de resposta de
determinadas operações

59. • computações complexas
• dados comuns a certas
requisições
O que pode ser cacheado?

60. def program
@program ||= Program.find(@program_id)
end
Video class

61. Memoization é a prática
de armazenar o resultado
de operações para evitar
futuras execuções

62. def program
@program = Program.find(program_id) unless
defined? @program
end
https://github.com/rails/rails/commit/
36253916b0b788d6ded56669d37c96ed05c92c5c
Video class

63. Memoization é ideal
para operações de
objetos instanciados
durante uma requisição

64. Memoization em objetos
instanciados durante uma
requisição possibilita
pouco reuso
😓

65. $program = Program.find(program_id)
😓

66. Objetos instanciados
uma única vez no ciclo
de vida da aplicação
servem como
in-memory cache

67. cache.fetch(program_id) do
Program.find(program_id)
end
http://api.rubyonrails.org/classes/ActiveSupport/Cache/Store.html
ActiveSupport::Cache::Store

68. Resultados armazenados
em objetos vitalícios
necessitam de um
tempo de expiração
😓

69. cache.write(key, value, expires_in: 1.minute)
http://api.rubyonrails.org/classes/ActiveSupport/Cache/Store.html
ActiveSupport::Cache::Store

70. node-cache
https://github.com/ptarjan/node-cache
cache.put(key, value, 6000)

71. Toda aplicação possui um
limite prático de memória 😓

72. https://github.com/ptarjan/node-cache/issues/77
😓
node-cache: projeto com 540 stars

73. 🔥

74. when the cache exceeds
the allotted size, a cleanup
will occur which tries to
prune the cache down
ActiveSupport::Cache::
MemoryStore

75. A moda agora é escalar
horizontalmente as
aplicações em diversos
containers
😓

78. https://tsuru.io

79. Never assumes that
anything cached in
memory or on disk
will be available on
a future request
https://12factor.net/processes

80. Uma storage cache-valor
pode servir como cache
para seus containers

81. • Redis
• Memcached
Quais storages chave
+valor existem?
http://redis.io
http://memcached.org

82. http://redis.io
gem redis-store

83. Redis suporta diferentes
políticas para gerir o
máximo espaço
consumido

84. noeviction
allkeys-lru
evict keys trying to remove the less recently
used keys first
volatile-lru
equals allkeys-lru but only among keys that
have an expire set
http://redis.io/topics/lru-cache

85. O uso de um serviço para
cache introduz um ponto
único de falha
😓

86. redis
ativado
* gráfico do API gateway do Globo Play

87. Redis suporta tolerância
a falhas através de
persistência em disco,
replicação e sentinel
http://redis.io/topics/persistence
http://redis.io/topics/replication
http://redis.io/topics/sentinel

89. Sharding pode escalar o
cache horizontalmente e
melhorar a tolerância a
falhas
https://github.com/twitter/twemproxy

90. http://www.slideshare.net/ShashiShekarMadappa/evcache-at-netflix
https://github.com/Netflix/EVCache

91. http://www.slideshare.net/ShashiShekarMadappa/evcache-at-netflix
https://github.com/Netflix/EVCache

92. http://www.slideshare.net/ShashiShekarMadappa/evcache-at-netflix
https://github.com/Netflix/EVCache

93. https://www.youtube.com/watch?v=Rzdxgx3RC0Q

94. Diversas instâncias da
aplicação poderão tentar
revalidar o resultado
ao mesmo tempo
😓

95. dado expirado
no cache!
😁

96. cache.fetch(key, race_condition_ttl: 10.seconds) do
heavy_db_computation
end
http://api.rubyonrails.org/classes/ActiveSupport/Cache/Store.html
ActiveSupport::Cache::Store

97. race_condition_ttl
revalida o cache editando
o valor armazenado

98. race_condition_ttl
revalida o cache editando
o valor armazenado
mas a leitura e escrita
não é transacional!

99. 😁
😳

100. Solução #1
Utilizar algum artifício de
query cache no próprio
banco de dados
😒

101. Solução #2
Manter o cache sempre
válido com a ajuda de um
worker
🙂

102. Solução #3
Reescrever toda sua
aplicação em Elixir
😎

103. Solução #4
Criar um micro-serviço
para esta operação crítica
protegido por um
servidor de cache
😍

104. 😄

105. nginx pode ser um ótimo
aliado para proteger
serviços internos

106. https://github.com/plataformatec/faraday-http-cache

107. Respeite os
cabeçalhos HTTP
#1

108. Cache é
assunto sério
#2

109. Monitore hit/miss
e outras métricas
da sua estratégia
de cache
#3

110. Pondere bem antes
de escolher uma
estratégia de cache
#4

111. foi um prazer
obrigado
@jcemer