面试题：Ruby在RESTful API开发中如何实现高效的缓存机制

Question

在一个基于Ruby的RESTful API项目里，为了提高响应速度，需要实现缓存机制。请阐述在Ruby的常见框架（如Rails）中实现缓存的几种方式，包括页面缓存、片段缓存和动作缓存等，并举例说明如何针对不同类型的API接口（如获取用户列表、获取单个用户详情）选择合适的缓存策略及对应的Ruby代码实现。

Answer 1

1. 页面缓存

• 原理：在Web服务器层面缓存整个页面，当相同请求再次到来时，直接返回缓存的页面，无需经过应用程序处理。
• 适用场景：适用于变化频率低，内容对所有用户基本一致的页面，如静态介绍页面等。在API场景下，不太常用，因为API通常需要根据用户身份、请求参数等返回不同数据。
• Rails实现示例：在Rails应用的config/environments/production.rb中配置：

config.action_controller.perform_caching = true

然后在控制器中：

class StaticPagesController < ApplicationController
  caches_page :index
end

2. 片段缓存

• 原理：缓存页面中的部分片段，这些片段可以是动态生成的，但变化频率相对较低。
• 适用场景：适用于API中部分数据相对稳定的情况，比如获取用户列表接口中，某些固定的头部信息等。
• Rails实现示例：在视图中：

<% cache([:user_list, @user_list.maximum(:updated_at)]) do %>
  <!-- 用户列表片段代码 -->
  <% @user_list.each do |user| %>
    <p><%= user.name %></p>
  <% end %>
<% end %>

3. 动作缓存

• 原理：缓存整个控制器动作的响应结果，下次相同请求到达时，直接从缓存中取出响应，无需执行控制器动作中的代码逻辑。
• 适用场景：对于获取用户列表这类不依赖太多用户特定信息，且数据更新频率较低的API接口适用。例如，一个不需要鉴权的公开用户列表接口。
• Rails实现示例：在控制器中：

class UsersController < ApplicationController
  caches_action :index, expires_in: 1.hour, if: Proc.new { request.format.json? }
  def index
    @users = User.all
    render json: @users
  end
end

4. 针对不同API接口选择合适的缓存策略

• 获取用户列表：
  • 缓存策略：如果用户列表数据更新频率不高，并且对所有用户展示相同，可以使用动作缓存。如果列表中有部分固定内容和部分动态内容，可以结合片段缓存。
  • 代码实现：如上述动作缓存示例。若使用片段缓存：

class UsersController < ApplicationController
  def index
    @users = User.all
    render json: {
      fixed_part: '固定头部信息',
      user_list: cache([:user_list, @users.maximum(:updated_at)]) do
        @users.map { |user| { name: user.name } }
      end
    }
  end
end

• 获取单个用户详情：
  • 缓存策略：可以考虑使用片段缓存，根据用户ID及用户最后更新时间作为缓存标识。因为单个用户详情数据相对独立，且可能更新频繁，全量缓存动作不太合适。
  • 代码实现：在控制器中：

class UsersController < ApplicationController
  def show
    @user = User.find(params[:id])
    render json: cache([:user_detail, @user.id, @user.updated_at]) do
      { name: @user.name, email: @user.email }
    end
  end
end