caching-strategies

Rails 8 のキャッシュ戦略

概要

Rails には複数のキャッシュレイヤーがあります。

• フラグメントキャッシュ：ビューのパーシャルをキャッシュします
• ロシア人形キャッシュ：キャッシュフラグメントをネストします
• 低レベルキャッシュ：任意のデータをキャッシュします
• HTTP キャッシュ：ブラウザーと CDN のキャッシュです
• クエリキャッシュ：リクエスト内で自動的に行われます

クイックスタート

# config/environments/development.rb
config.action_controller.perform_caching = true
config.cache_store = :memory_store

# config/environments/production.rb
config.cache_store = :solid_cache_store  # Rails 8 default
# OR
config.cache_store = :redis_cache_store, { url: ENV["REDIS_URL"] }

開発環境でキャッシュを有効にします。

bin/rails dev:cache

キャッシュストアのオプション

ストア	用途	メリット	デメリット
:memory_store	開発環境	高速、セットアップ不要	共有されない、サイズに制限あり
:solid_cache_store	本番環境（Rails 8）	データベースベース、Redis 不要	やや低速
:redis_cache_store	本番環境	高速、共有可能	Redis が必要
:file_store	シンプルな本番環境	永続的、Redis 不要	低速、共有されない
:null_store	テスト	キャッシュなし	該当なし

フラグメントキャッシュ

基本的なフラグメントキャッシュ

<%# app/views/events/_event.html.erb %>
<% cache event do %>
  <article class="event-card">
    <h3><%= event.name %></h3>
    <p><%= event.description %></p>
    <time><%= l(event.event_date, format: :long) %></time>
    <%= render event.venue %>
  </article>
<% end %>

キャッシュキーの構成要素

Rails は次の要素からキャッシュキーを生成します。

• モデル名
• モデル ID
• updated_at のタイムスタンプ
• テンプレートダイジェスト（自動）

# Generated key example:
# views/events/123-20240115120000000000/abc123digest

カスタムキャッシュキー

<%# With version %>
<% cache [event, "v2"] do %>
  ...
<% end %>

<%# With user-specific content %>
<% cache [event, current_user] do %>
  ...
<% end %>

<%# With explicit key %>
<% cache "featured-events-#{Date.current}" do %>
  <%= render @featured_events %>
<% end %>

ロシア人形キャッシュ

外側のキャッシュが無効化されたときに、内側のキャッシュを再利用するネストされたキャッシュです。

<%# app/views/events/show.html.erb %>
<% cache @event do %>
  <h1><%= @event.name %></h1>

  <section class="vendors">
    <% @event.vendors.each do |vendor| %>
      <% cache vendor do %>
        <%= render partial: "vendors/card", locals: { vendor: vendor } %>
      <% end %>
    <% end %>
  </section>

  <section class="comments">
    <% @event.comments.each do |comment| %>
      <% cache comment do %>
        <%= render comment %>
      <% end %>
    <% end %>
  </section>
<% end %>

無効化を連鎖的に上位へ伝えるには、belongs_to アソシエーションで touch: true を使用します。例については、cache-invalidation.md を参照してください。

コレクションキャッシュ

効率的なコレクションのレンダリング

<%# Caches each item individually %>
<%= render partial: "events/event", collection: @events, cached: true %>

<%# With custom cache key %>
<%= render partial: "events/event",
           collection: @events,
           cached: ->(event) { [event, current_user.admin?] } %>

低レベルキャッシュ

最も一般的なパターンでは、ブロック付きの Rails.cache.fetch を使用します。次の内容については、low-level-caching.md を参照してください。

• 基本的な読み取り／書き込み／取得の例
• サービスオブジェクトでのキャッシュ
• クエリオブジェクトでのキャッシュ
• インスタンス変数のメモ化
• CurrentAttributes を使用したリクエストスコープのメモ化

キャッシュの無効化

主な戦略は、時間ベースの期限切れ、キー（updated_at を使用）ベースの期限切れ、手動削除の 3 つです。次の内容については、cache-invalidation.md を参照してください。

• 時間ベースおよびキーに基づく期限切れ
• モデルのコールバックやサービスでの手動無効化
• パターンに基づく削除（delete_matched）
• ロシア人形キャッシュの連鎖には touch: true
• 組み込みおよびカスタムのカウンターキャッシュ

HTTP キャッシュ

条件付き GET（ETag／Last-Modified）には stale? を、Cache-Control ヘッダーには expires_in を使用します。詳しい例については、http-caching-and-testing.md を参照してください。

キャッシュのテスト

スペックでキャッシュを有効にするには、:caching メタデータタグを使用します。次の内容については、http-caching-and-testing.md を参照してください。

• rails_helper.rb の設定
• キャッシュされたビューの無効化のテスト
• サービスでのキャッシュ無効化のテスト
• パフォーマンスの監視と計測

チェックリスト

• 環境に応じてキャッシュストアを設定する
• 高コストなパーシャルでフラグメントキャッシュを使用する
• ロシア人形キャッシュ用に belongs_to で touch: true を設定する
• cached: true を指定してコレクションをキャッシュする
• 高コストなクエリに低レベルキャッシュを使用する
• キャッシュ無効化戦略を定義する
• 件数にはカウンターキャッシュを使用する
• API に HTTP キャッシュヘッダーを設定する
• 必要に応じてコールドスタート用にキャッシュをウォームアップする
• ヒット率／ミス率を監視する

参考資料

• low-level-caching.md - fetch／read／write、サービスオブジェクト、クエリオブジェクト、メモ化
• cache-invalidation.md - 期限切れ戦略、手動無効化、touch、カウンターキャッシュ
• http-caching-and-testing.md - ETag、Cache-Control、スペックの設定、監視