Rails のキャッシュについて

Rails3 まで

• ページキャシュ（ページ全体をキャッシュ）

  ページのレンダリング結果を静的な HTMLファイルとしてファイルシステムに保存する機能。HTMLファイルは publicディレクトリ以下に配置され、Webサーバ（Nginxなど）から直接返すことができる。リクエストパラメータ（条件付き GET リクエスト）が付与される場合は避けた方が良い。

• アクションキャッシュ（アクション単位でキャッシュ）

  ページキャッシュと同じく、ページ全体をキャッシュする機能。柔軟な制御をしたい場合はアクションキャッシュを用いる。（非ログインユーザのみに対してページキャッシュしたいなど）アクションキャシュは、Webサーバで直接返さず、2回目以降のアクセスでも Rails で処理する。その分負荷がかかるが、柔軟な制御ができる。また、アクションキャシュの保存は設定した Railsのキャッシュストア（ActionController::Base.cache_store）が用いられる。

• フラグメントキャッシュ（ページの一部をキャシュ）

  HTMLを部分的にキャッシュする機能。多くのページで共通するHTMLがある場合などに有効的。1度目のレンダリング時にHTML文字列としてキャッシュストアに保存され、2度目以降のレンダリングでは、キャッシュストアに保存されたそのHTMLが使われる。

上記の3つが代表的なキャッシュ機能としてあった。

Rails4

• フラグメントキャッシュ（ページの一部をキャシュ）

ページキャッシュと、アクションキャシュは廃止され、フラグメントキャシュのみ使える。
Russian Doll Caching、cache_digests、fragmen cache などと呼ばれるものは、Rails3 までのフラグメントキャシュと指し示すものとすべて同じ。

Rails4 で内部的に使われているgemが、従来のRailsにおける fragment cache を進化させた cache_digests であり、cache_digestsの仕組みに対する愛称が Russian Doll Caching である。

Rails3 までの違いは、複数のフラグメントキャッシュを入れ子にしている場合に、内側のコンテンツの更新に連動して、外側のフラグメントキャッシュのキーが自動的に変更される。（マトリョーシカってそういうことか。）

キャッシュを使う（Russian Doll Caching）

ビューの中に、下記のように記述する

<% cache do -%>
  キャッシュしたい内容
<% end -%

内側のモデル（belongs_to で touch: trueオプションを加える）を修正する。
これで、内側のモデルが更新された時に、外側も更新（updated_at）されるようになりキャッシュも更新される。

キャッシュキー

キャッシュのキーは、デフォルトでキャッシュメソッドが呼び出されたURLから生成される。

views/<domain>/<controller>/<action>/<MD5>

明示的に指定することもできるけど、デフォルトでモデルのインスタンスをキャッシュのキーに指定されて、キーの中にupdated_atを含むので、モデルが更新されたらキャッシュも更新されて便利っぽい。

キャッシュストア

キャッシュストアには、標準（ActiveSupport）でファイルシステム、メモリ、Memcached がある。用途に合わせて使い分ける必要があるが、 スケールアウト（キャッシュの一元化、ヒット率）を考えると多くの場合 Memcached をキャッシュストアとして使うと良さそう。

アクションキャッシュ、ページキャッシュを使いたいという場合

• rails/actionpack-action_caching : https://github.com/rails/actionpack-action_caching
• rails/actionpack-page_caching : https://github.com/rails/actionpack-page_caching

分離された gem を用いることで使うことができる。
（DHH の思想で Rails のコアからは廃止されたので、非推奨？）

ページキャッシュなどは、 Nginx や Varnish　などが担う役割とのことなので、次回は Varnish もしくは Nginx を用いてページキャッシュを実現してみようと思うます。

引用・参考

以下の書籍、記事から多く引用・参考にさせていただきました。
スライドや図、サンプルコードなどもあってとてもわかりやすいです。

• WEB+DB PRESS Vol.70｜技術評論社 : http://gihyo.jp/magazine/wdpress/archive/2012/vol70
• Rails アプリケーションのパフォーマンスについて RubyKaigi 2013 で発表しました - クックパッド開発者ブログ : http://techlife.cookpad.com/entry/2013/06/07/rubykaigi-high-performance-rails/
• Rils4で Russian Doll Caching を楽しむためのまとめ [俺の備忘録] : http://o.inchiki.jp/obbr/201
• [Rails 高速化] ページキャッシュ、N+1対策、SQLチューニング - 酒と泪とRubyとRailsと : http://morizyun.github.io/blog/speed-up-rails-bullet/
• Railsでページキャッシュ( page caching )を使うべきでない理由 - masa_wの日記 : http://masa-w.hatenablog.com/entry/2014/02/21/180614
• 【Rails 高速化】ペパボのフリマアプリ「kiteco（キテコ）」の API を高速化したときのことを詳しく書いてみた - 彼女からは、おいちゃんと呼ばれています : http://blog.inouetakuya.info/entry/2014/02/08/221438
• How key-based cache expiration works by David of Basecamp : https://signalvnoise.com/posts/3113-how-key-based-cache-expiration-works
• ASCIIcasts - “Episode 387 - Cache Digests” : http://ja.asciicasts.com/episodes/387-cache-digests
• Caching Strategies for Rails | Heroku Dev Center : https://devcenter.heroku.com/articles/caching-strategies