🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: راهنمای استفاده از Caching Layer ها در اکسپرس.js

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: اکسپرس (Express.js)

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر کشینگ (Caching) و اهمیت آن در وب
• 2. چرا به کشینگ در برنامه‌های Express.js نیاز داریم؟
• 3. بررسی گلوگاه‌های عملکردی (Performance Bottlenecks) در یک برنامه وب
• 4. انواع مختلف کش: کش سمت کلاینت، سرور و دیتابیس
• 5. آشنایی با مفاهیم کلیدی: Cache Hit, Cache Miss, Cache Eviction
• 6. آشنایی با مفاهیم کلیدی: TTL (Time To Live) و Stale Data
• 7. مرور سریع مفاهیم Express.js: Middleware, Routing
• 8. آماده‌سازی محیط توسعه: Node.js, Express, و ابزارهای لازم
• 9. ساخت یک API ساده بدون لایه کش برای محک زدن
• 10. ابزارهای بنچمارک و تست بار (Load Testing) مانند Apache Bench و K6
• 11. اجرای اولین بنچمارک و تحلیل نتایج عملکرد اولیه
• 12. استراتژی‌های مختلف کشینگ: چه زمانی و چه چیزی را کش کنیم؟
• 13. کشینگ در حافظه (In-Memory Caching): مقدمات و مفاهیم
• 14. پیاده‌سازی یک کش ساده با استفاده از آبجکت‌های جاوااسکریپت
• 15. مدیریت TTL به صورت دستی با استفاده از `setTimeout`
• 16. معرفی و استفاده از کتابخانه `node-cache`
• 17. ساخت یک Middleware سفارشی برای کشینگ در حافظه
• 18. کش کردن پاسخ درخواست‌های GET
• 19. استراتژی‌های ابطال کش (Cache Invalidation) در کشینگ حافظه
• 20. چالش‌های کشینگ در حافظه در محیط‌های خوشه‌ای (Clustered)
• 21. معایب و محدودیت‌های کشینگ در حافظه
• 22. چرا به یک سرور کش خارجی (External Cache Server) نیاز داریم؟
• 23. معرفی Redis به عنوان یک راهکار کشینگ قدرتمند
• 24. معرفی Memcached و مقایسه آن با Redis
• 25. نصب و راه‌اندازی Redis با استفاده از Docker
• 26. اتصال برنامه Express.js به سرور Redis
• 27. آشنایی با دستورات پایه‌ای Redis: SET, GET, DEL
• 28. تنظیم زمان انقضا (Expiration) با دستورات SETEX و EXPIRE
• 29. ساخت یک ماژول کلاینت Redis قابل استفاده مجدد
• 30. تبدیل Middleware کشینگ حافظه به Middleware کشینگ Redis
• 31. کش کردن داده‌های JSON: سریالایز و دی‌سریالایز کردن
• 32. مدیریت خطاهای اتصال به Redis به صورت صحیح
• 33. الگوی طراحی کشینگ: Cache-Aside (Lazy Loading)
• 34. پیاده‌سازی الگوی Cache-Aside در یک Route اکسپرس
• 35. الگوی طراحی کشینگ: Write-Through
• 36. پیاده‌سازی الگوی Write-Through برای درخواست‌های POST و PUT
• 37. الگوی طراحی کشینگ: Write-Back (Write-Behind)
• 38. بحث در مورد مزایا و معایب الگوی Write-Back
• 39. الگوی طراحی کشینگ: Read-Through
• 40. ابطال هوشمند کش: استراتژی‌های کلیدی
• 41. طراحی کلیدهای کش (Cache Keys) مؤثر و کارآمد
• 42. جلوگیری از تداخل کلیدهای کش با استفاده از Namespace
• 43. نسخه‌بندی (Versioning) کلیدهای کش برای ابطال ساده‌تر
• 44. مشکل ازدحام درخواست‌ها (Thundering Herd Problem) و راه‌حل‌های آن
• 45. استفاده از قفل‌گذاری (Locking) برای جلوگیری از Thundering Herd
• 46. کشینگ منفی (Negative Caching): کش کردن پاسخ‌های خطا
• 47. پیاده‌سازی کشینگ منفی برای پاسخ‌های 404
• 48. کشینگ جزئی (Partial Caching) و کش کردن قطعات داده
• 49. استفاده از Redis Hashes برای ذخیره‌سازی آبجکت‌های پیچیده
• 50. استفاده از Redis Sets برای کش کردن لیست‌های منحصر به فرد
• 51. استفاده از Redis Sorted Sets برای لیدربوردها و داده‌های مرتب‌شده
• 52. مقدمه‌ای بر Redis Pub/Sub
• 53. استفاده از Pub/Sub برای ابطال کش در چندین نمونه (Instance) از برنامه
• 54. امن‌سازی سرور Redis: احراز هویت و تنظیمات شبکه
• 55. مانیتورینگ و نظارت بر عملکرد Redis
• 56. بهینه‌سازی مصرف حافظه در Redis
• 57. آشنایی با مکانیزم‌های پایداری داده در Redis: RDB و AOF
• 58. استفاده از تراکنش‌ها (Transactions) در Redis
• 59. کشینگ در لایه‌های مختلف: مروری بر هرم کشینگ
• 60. کشینگ سمت کلاینت: کش مرورگر
• 61. آشنایی با هدرهای HTTP برای کشینگ: `Cache-Control`
• 62. آشنایی با هدرهای HTTP برای کشینگ: `Expires` و `Pragma`
• 63. آشنایی با هدرهای HTTP برای کشینگ: `ETag` و `If-None-Match`
• 64. پیاده‌سازی هدر ETag در پاسخ‌های اکسپرس
• 65. آشنایی با هدرهای HTTP برای کشینگ: `Last-Modified` و `If-Modified-Since`
• 66. پیاده‌سازی اعتبارسنجی مشروط (Conditional Requests) در اکسپرس
• 67. کشینگ در پراکسی معکوس (Reverse Proxy) مانند Nginx
• 68. مقدمه‌ای بر شبکه‌های توزیع محتوا (CDN)
• 69. چگونگی عملکرد CDN و نقش آن در کشینگ
• 70. یکپارچه‌سازی برنامه اکسپرس با یک سرویس CDN
• 71. استراتژی گرم کردن کش (Cache Warming)
• 72. تکنیک‌های پیاده‌سازی Cache Warming
• 73. سیاست‌های حذف از کش (Cache Eviction Policies): LRU, LFU, FIFO
• 74. نحوه عملکرد سیاست‌های Eviction در Redis
• 75. کش کردن نتایج کوئری‌های دیتابیس
• 76. چالش‌های همگام‌سازی کش با دیتابیس
• 77. معرفی کتابخانه `api-cache` برای اکسپرس
• 78. معرفی کتابخانه `express-redis-cache`
• 79. مقایسه کتابخانه‌های مختلف کشینگ برای اکسپرس
• 80. تست واحد (Unit Testing) برای منطق کشینگ
• 81. شبیه‌سازی (Mocking) کلاینت Redis در تست‌ها
• 82. تست یکپارچه‌سازی (Integration Testing) برای Middleware کشینگ
• 83. تست بار (Load Testing) بر روی Endpoin های کش‌شده
• 84. معرفی سناریوهای واقعی: کشینگ API یک فروشگاه آنلاین
• 85. مطالعه موردی: کش کردن اطلاعات پروفایل کاربران
• 86. مطالعه موردی: کش کردن لیست محصولات با فیلتر و صفحه‌بندی
• 87. مطالعه موردی: بهینه‌سازی یک داشبورد تحلیلی با کشینگ
• 88. اشتباهات رایج در پیاده‌سازی کشینگ
• 89. چگونه نرخ برخورد به کش (Cache Hit Rate) را اندازه‌گیری و بهینه کنیم؟
• 90. لاگ‌گیری و مانیتورینگ وضعیت کش (Hits & Misses)
• 91. ملاحظات امنیتی در کشینگ: جلوگیری از نشت اطلاعات حساس
• 92. کشینگ برای API های GraphQL در اکسپرس
• 93. استفاده از Redis به عنوان Session Store در اکسپرس
• 94. استفاده از Redis برای پیاده‌سازی Rate Limiting
• 95. ترکیب کشینگ در حافظه و کشینگ Redis (Hybrid Caching)
• 96. معرفی مختصر Memcached و نحوه استفاده از آن در اکسپرس
• 97. مقایسه عملی Redis و Memcached برای سناریوهای مختلف
• 98. جمع‌بندی استراتژی‌ها و الگوهای کشینگ
• 99. بهترین شیوه‌ها (Best Practices) برای استفاده از کشینگ در Express.js
• 100. روندهای آینده در دنیای کشینگ و سیستم‌های توزیع‌شده