feat: add caching debug logs and configurable max concurrent requests for Komga API to enhance performance monitoring

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Julien Froidefond
2025-10-18 09:08:41 +02:00
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# Système de Caching
Ce document décrit l'architecture et les stratégies de caching de StripStream.
## Vue d'ensemble
Le système de caching est organisé en **3 couches indépendantes** avec des responsabilités clairement définies :
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ NAVIGATEUR │
│ ┌────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Service Worker (Cache API) │ │
│ │ → Offline support │ │
│ │ → Images (covers + pages) │ │
│ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ SERVEUR NEXT.JS │
│ ┌────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ ServerCacheService │ │
│ │ → Données API Komga │ │
│ │ → Stale-while-revalidate │ │
│ │ → Mode fichier ou mémoire │ │
│ └────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ SERVEUR KOMGA │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
## Couche 1 : Service Worker (Client)
### Fichier
`public/sw.js`
### Responsabilité
- Support offline de l'application
- Cache persistant des images (couvertures et pages de livres)
- Cache des ressources statiques Next.js
### Stratégies
#### Images : Cache-First
```javascript
// Pour toutes les images (covers + pages)
const isImageResource = (url) => {
return (
(url.includes("/api/v1/books/") &&
(url.includes("/pages") || url.includes("/thumbnail") || url.includes("/cover"))) ||
(url.includes("/api/komga/images/") &&
(url.includes("/series/") || url.includes("/books/")) &&
url.includes("/thumbnail"))
);
};
```
**Comportement** :
1. Vérifier si l'image est dans le cache
2. Si oui → retourner depuis le cache
3. Si non → fetch depuis le réseau
4. Si succès → mettre en cache + retourner
5. Si échec → retourner 404
**Avantages** :
- Performance maximale (lecture instantanée depuis le cache)
- Fonctionne offline une fois les images chargées
- Économise la bande passante
#### Navigation et ressources statiques : Network-First
```javascript
// Pour les pages et ressources _next/static
event.respondWith(
fetch(request)
.then((response) => {
// Mise en cache si succès
if (response.ok && (isNextStaticResource || isNavigation)) {
cache.put(request, response.clone());
}
return response;
})
.catch(async () => {
// Fallback sur le cache si offline
const cachedResponse = await cache.match(request);
if (cachedResponse) return cachedResponse;
// Page offline si navigation
if (request.mode === "navigate") {
return cache.match("/offline.html");
}
})
);
```
**Avantages** :
- Toujours la dernière version quand online
- Fallback offline si nécessaire
- Navigation fluide même sans connexion
### Caches
| Cache | Usage | Stratégie | Taille |
|-------|-------|-----------|--------|
| `stripstream-cache-v1` | Ressources statiques + pages | Network-First | ~5 MB |
| `stripstream-images-v1` | Images (covers + pages) | Cache-First | Illimité |
### Nettoyage
- Automatique lors de l'activation du Service Worker
- Suppression des anciennes versions de cache
- Pas d'expiration (contrôlé par l'utilisateur via les paramètres du navigateur)
## Couche 2 : ServerCacheService (Serveur)
### Fichier
`src/lib/services/server-cache.service.ts`
### Responsabilité
- Cache des réponses API Komga côté serveur
- Optimisation des temps de réponse
- Réduction de la charge sur Komga
### Stratégie : Stale-While-Revalidate
Cette stratégie est **la clé de la performance** de l'application.
#### Principe
```
Requête → Cache existe ?
├─ Non → Fetch normal + mise en cache
└─ Oui → Cache valide ?
├─ Oui → Retourne immédiatement
└─ Non → Retourne le cache expiré (stale)
ET revalide en background
```
#### Implémentation
```typescript
async getOrSet<T>(
key: string,
fetcher: () => Promise<T>,
type: keyof typeof ServerCacheService.DEFAULT_TTL = "DEFAULT"
): Promise<T> {
const cacheKey = `${user.id}-${key}`;
const cachedResult = this.getStale(cacheKey);
if (cachedResult !== null) {
const { data, isStale } = cachedResult;
// Si le cache est expiré, revalider en background
if (isStale) {
this.revalidateInBackground(cacheKey, fetcher, type, key);
}
return data as T; // Retour immédiat
}
// Pas de cache, fetch normal
const data = await fetcher();
this.set(cacheKey, data, type);
return data;
}
```
#### Avantages
**Temps de réponse constant** : Le cache expiré est retourné instantanément
**Données fraîches** : Revalidation en background pour la prochaine requête
**Pas de délai** : L'utilisateur ne subit jamais l'attente de revalidation
**Résilience** : Même si Komga est lent, l'app reste rapide
#### Inconvénients
⚠️ Les données peuvent être légèrement obsolètes (jusqu'au prochain refresh)
⚠️ Nécessite un cache initialisé (première requête toujours lente)
### Modes de stockage
L'utilisateur peut choisir entre deux modes :
#### Mode Mémoire (par défaut)
```typescript
cacheMode: "memory"
```
- Cache stocké en RAM
- **Performances** : Très rapide (lecture < 1ms)
- **Persistance** : Perdu au redémarrage du serveur
- **Capacité** : Limitée par la RAM disponible
- **Idéal pour** : Développement, faible charge
#### Mode Fichier
```typescript
cacheMode: "file"
```
- Cache stocké sur disque (`.cache/`)
- **Performances** : Rapide (lecture 5-10ms)
- **Persistance** : Survit aux redémarrages
- **Capacité** : Limitée par l'espace disque
- **Idéal pour** : Production, haute charge
### Time-To-Live (TTL)
Chaque type de données a un TTL configuré :
| Type | TTL par défaut | Justification |
|------|----------------|---------------|
| `DEFAULT` | 5 minutes | Données génériques |
| `HOME` | 10 minutes | Page d'accueil (données agrégées) |
| `LIBRARIES` | 24 heures | Bibliothèques (rarement modifiées) |
| `SERIES` | 5 minutes | Séries (métadonnées + progression) |
| `BOOKS` | 5 minutes | Livres (métadonnées + progression) |
| `IMAGES` | 7 jours | Images (immuables) |
#### Configuration personnalisée
Les TTL peuvent être personnalisés par l'utilisateur via la base de données :
```typescript
// Modèle Prisma : TTLConfig
{
defaultTTL: 5 * 60 * 1000,
homeTTL: 10 * 60 * 1000,
librariesTTL: 24 * 60 * 60 * 1000,
seriesTTL: 5 * 60 * 1000,
booksTTL: 5 * 60 * 1000,
imagesTTL: 7 * 24 * 60 * 60 * 1000,
}
```
### Isolation par utilisateur
Chaque utilisateur a son propre cache :
```typescript
const cacheKey = `${user.id}-${key}`;
```
**Avantages** :
- Pas de collision entre utilisateurs
- Progression de lecture individuelle
- Préférences personnalisées
### Invalidation du cache
Le cache peut être invalidé :
#### Manuellement
```typescript
await cacheService.delete(key); // Une clé
await cacheService.deleteAll(prefix); // Toutes les clés avec préfixe
await cacheService.clear(); // Tout le cache
```
#### Automatiquement
- Lors d'une mise à jour de progression
- Lors d'un changement de favoris
- Lors de la suppression d'une série
#### API
```
DELETE /api/komga/cache/clear // Vider tout le cache
DELETE /api/komga/home // Invalider le cache home
```
## Couche 3 : Cache HTTP (Navigateur)
### Responsabilité
- Cache basique géré par le navigateur
- Headers HTTP standard
### Configuration
#### Next.js ISR (Incremental Static Regeneration)
```typescript
export const revalidate = 60; // Revalidation toutes les 60 secondes
```
Utilisé uniquement pour les routes avec rendu statique.
#### Headers explicites (désactivé)
Les headers HTTP explicites ont été **supprimés** car :
- Le ServerCacheService gère déjà le caching efficacement
- Évite la confusion entre plusieurs couches de cache
- Simplifie le debugging
Avant (supprimé) :
```typescript
NextResponse.json(data, {
headers: {
'Cache-Control': 'public, s-maxage=60, stale-while-revalidate=120'
}
});
```
Maintenant :
```typescript
NextResponse.json(data); // Pas de headers
```
## Flow de données complet
Exemple : Chargement de la page d'accueil
```
1. Utilisateur → GET /
2. Next.js → HomeService.getHomeData()
3. HomeService → ServerCacheService.getOrSet("home-ongoing", ...)
4. ServerCacheService
├─ Cache valide ? → Retourne immédiatement
├─ Cache expiré ? → Retourne cache + revalide en background
└─ Pas de cache ? → Fetch Komga + mise en cache
5. Response → Client
6. Images → Service Worker (Cache-First)
├─ En cache ? → Lecture instantanée
└─ Pas en cache ? → Fetch + mise en cache
```
### Temps de réponse typiques
| Scénario | Temps | Détails |
|----------|-------|---------|
| Cache ServerCache valide + SW | ~50ms | Optimal |
| Cache ServerCache expiré + SW | ~50ms | Revalidation en background |
| Pas de cache ServerCache + SW | ~200-500ms | Première requête |
| Cache SW uniquement | ~10ms | Images seulement |
| Tout à froid | ~500-1000ms | Pire cas |
## Cas d'usage
### 1. Première visite
```
User → App → Komga (tous les caches vides)
Temps : ~500-1000ms
```
### 2. Visite suivante (online)
```
User → ServerCache (valide) → Images SW
Temps : ~50ms
```
### 3. Cache expiré (online)
```
User → ServerCache (stale) → Retour immédiat
Revalidation background → Mise à jour cache
Temps ressenti : ~50ms (aucun délai)
```
### 4. Mode offline
```
User → Service Worker cache uniquement
Fonctionnalités :
✅ Navigation entre pages déjà visitées
✅ Consultation des images déjà vues
❌ Nouvelles données (nécessite connexion)
```
## Monitoring et debug
### Logs de cache (recommandé pour le dev)
Activez les logs détaillés du cache serveur :
```bash
# Dans docker-compose.dev.yml ou .env
CACHE_DEBUG=true
```
**Format des logs** :
```
[CACHE HIT] home-ongoing | HOME | 0.45ms # Cache valide
[CACHE STALE] home-ongoing | HOME | 0.52ms # Cache expiré (retourné + revalidation)
[CACHE MISS] home-ongoing | HOME # Pas de cache
[CACHE SET] home-ongoing | HOME | 324.18ms # Mise en cache
[CACHE REVALIDATE] home-ongoing | HOME | 287ms # Revalidation background
```
📖 **Documentation complète** : [docs/cache-debug.md](./cache-debug.md)
### API de monitoring
#### Taille du cache serveur
```bash
GET /api/komga/cache/size
Response: { sizeInBytes: 15728640, itemCount: 234 }
```
#### Mode de cache actuel
```bash
GET /api/komga/cache/mode
Response: { mode: "memory" }
```
#### Changer le mode
```bash
POST /api/komga/cache/mode
Body: { mode: "file" }
```
#### Vider le cache
```bash
POST /api/komga/cache/clear
```
### DevTools du navigateur
#### Network Tab
- Temps de réponse < 50ms = cache serveur
- Headers `X-Cache` si configurés
- Onglet "Timing" pour détails
#### Application → Cache Storage
Inspecter le Service Worker :
- `stripstream-cache-v1` : Ressources statiques
- `stripstream-images-v1` : Images
Actions disponibles :
- Voir le contenu
- Supprimer des entrées
- Vider complètement
#### Application → Service Workers
- État du Service Worker
- "Unregister" pour le désactiver
- "Update" pour forcer une mise à jour
## Optimisations futures possibles
### 1. Cache Redis (optionnel)
- Pour un déploiement multi-instances
- Cache partagé entre plusieurs serveurs
- TTL natif Redis
### 2. Compression
- Compresser les données en cache (Brotli/Gzip)
- Économie d'espace disque/mémoire
- Trade-off CPU vs espace
### 3. Prefetching intelligent
- Précharger les séries en cours de lecture
- Précharger les pages suivantes dans le reader
- Basé sur l'historique utilisateur
### 4. Cache Analytics
- Ratio hit/miss
- Temps de réponse moyens
- Identification des données les plus consultées
## Bonnes pratiques
### Pour les développeurs
**Utiliser BaseApiService.fetchWithCache()**
```typescript
await this.fetchWithCache<T>(
"cache-key",
async () => this.fetchFromApi(...),
"HOME" // Type de TTL
);
```
**Invalider le cache après modification**
```typescript
await HomeService.invalidateHomeCache();
```
**Choisir le bon TTL**
- Court (1-5 min) : Données qui changent souvent
- Moyen (10-30 min) : Données agrégées
- Long (24h+) : Données quasi-statiques
**Ne pas cacher les mutations**
Les POST/PUT/DELETE ne doivent jamais être cachés
**Ne pas oublier l'isolation utilisateur**
Toujours préfixer avec `userId` pour les données personnelles
### Pour les utilisateurs
- **Mode mémoire** : Plus rapide, mais cache perdu au redémarrage
- **Mode fichier** : Persistant, idéal pour production
- **Vider le cache** : En cas de problème d'affichage
- **Offline** : Consulter les pages déjà visitées
## Conclusion
Le système de caching de StripStream est conçu pour :
🎯 **Performance** : Temps de réponse constants grâce au stale-while-revalidate
🔒 **Fiabilité** : Fonctionne même si Komga est lent ou inaccessible
💾 **Flexibilité** : Mode mémoire ou fichier selon les besoins
🚀 **Offline-first** : Support complet du mode hors ligne
🧹 **Simplicité** : 3 couches bien définies, pas de redondance
Le système est maintenu simple avec des responsabilités claires pour chaque couche, facilitant la maintenance et l'évolution future.