Node API performansını artıran önbellekleme stratejileri nelerdir?

Question

Accepted Answer

**Önbellekleme**, pahalı işlemlerin (DB sorguları, hesaplamalar, dış API çağrıları) sonuçlarını depolayarak tekrarlanan isteklerin işi yeniden yapmadan hızlı şekilde sunulmasını sağlar. API için en yüksek etki potansiyeline sahip performans optimizasyonlarından biridir.

## Bellek içi önbellekleme (en hızlı, tek örnek)

```js
const cache = new Map();

async function getUser(id) {
  if (cache.has(id)) return cache.get(id); // cache HIT — instant
  const user = await db.findUser(id);       // cache MISS — do the work
  cache.set(id, user);
  return user;
}
```

Basit ve son derece hızlıdır, ancak önbellek **her process başına** (örnekler arasında paylaşılmaz) ve yeniden başlatmada kaybolur. Küçük, sık erişilen veriler için iyidir — ancak belleği sınırlamak için tahliye mekanizması gerekir (`lru-cache` gibi bir LRU önbelleği kullanın).

## Redis ile dağıtılmış önbellekleme (paylaşılmış, ölçeklenebilir)

```js
import { createClient } from "redis";
const redis = createClient();

async function getUser(id) {
  const cached = await redis.get(`user:${id}`);
  if (cached) return JSON.parse(cached);          // hit

const user = await db.findUser(id);
  await redis.setEx(`user:${id}`, 3600, JSON.stringify(user)); // cache for 1h (TTL)
  return user;
}
```

**Redis**, birden fazla sunucu örneği arasında önbellekleme için standarttır — yeniden başlatmaları hayatta kalan ve uygulamanızla ölçeklenebilen paylaşılmış, hızlı bir depo. **TTL** (yaşam süresi) girişleri otomatik olarak sonlandırır böylece veriler sonsuza kadar eski kalmaz.

## HTTP önbellekleme (istemcilerin/CDN'lerin önbellek oluşturmasını sağlayın)

```js
res.set("Cache-Control", "public, max-age=3600"); // browsers/CDN cache for 1h
res.set("ETag", hash);                            // conditional requests (304 Not Modified)
```

HTTP önbellek başlıkları önbelleklemeyi tarayıcılara ve CDN'lere tamamen devreder — en hızlı önbellek, sunucunuza hiç ulaşmayan istektir.

## Zor kısım: önbellek geçersizleştirme

```js
// when data changes, the cache must be updated or cleared, or users see stale data
async function updateUser(id, data) {
  await db.updateUser(id, data);
  await redis.del(`user:${id}`); // INVALIDATE — next read repopulates with fresh data
}
```

En büyük önbellekleme zorluğu **geçersizleştirmedir** — güncellemelerin etkilenen önbellek girişlerini temizlemesi/yenilemesi, böylece kullanıcılar eski verileri görmezler. Stratejiler: TTL (kısa süreli eskiliği kabul etme), yazma-geçme (yazma işleminde önbelleği güncelleme) veya mutasyon sırasında açık silme.

## Neyi önbelleğe almak (ve almamak)

```text
✓ Read-heavy, infrequently-changing data (config, product catalogs, user profiles)
✓ Expensive computations, external API responses
✗ Highly dynamic/personalized or rapidly-changing data (or use very short TTLs)
✗ Sensitive data without care for who can read the cache
```

## Neden önemli

Önbellekleme gecikmesi dramatik şekilde azaltır ve veritabanı/dış yüklemeyi reduce eder, genellikle yavaş bir API ile hızlı, ölçeklenebilir bir API arasındaki farkın sebebidir.

Katmanları bilmek — bellek içi (en hızlı, örnek başına, LRU ile sınırlanmış), Redis (örnekler arasında paylaşılmış) ve HTTP/CDN önbellekleme (tamamen devreden) — doğru stratejisini seçmenizi sağlar.

Ve önbelleklemenin temel zorluğunu anlamak, **geçersizleştirme** (TTL veya yazma işlemlerinde açık temizleme aracılığıyla), kullanıcılara eski veri sunma klasik ödün hatasını önler.

Etkili önbellekleme, API performansı ve ölçeklenebilirliği için en etkili araçlardan biridir.