Cache-Control — یہ کیا ہے، ہدایات اور کیش مینجمنٹ

Cache-Control کیا ہے؟

Cache-Control ایک HTTP ہیڈر ہے، HTTP/1.1 (RFC 7234) میں معیاری ہے، جو سرور کو یہ متعین کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ کلائنٹ، پراکسی اور CDN جواب کو کیسے اور کتنے عرصے تک کیش کر سکتے ہیں۔ Expires (HTTP/1.0) کے برعکس، Cache-Control ہدایات استعمال کرتا ہے — کوما سے مل کر متن کمانڈز: Cache-Control: public, max-age=3600, must-revalidate۔ یہ ہیڈر کیشنگ زنجیر کے ہر لنک پر موضوعی کنٹرول فراہم کرتا ہے۔

کیشنگ ویب اور موبائل ایپلیکیشنز کی کارکردگی کے بنیادی میکانزم میں سے ایک ہے۔ اس کے بغیر، ہر صارف کی درخواست براہ راست سرور پر جائے گی، جس سے زائد بوجھ اور تاخیر ہو گی۔ Cache-Control تین کیشنگ سطح متعین کرتا ہے: براؤزر/ایپلیکیشن (پرائیویٹ کیش)، پراکسی سرور (مشترکہ کیش)، اور CDN (تقسیم شدہ کیش)۔ ہر سطح ہدایات کی مختلف طریقے سے تشریح کرتا ہے۔

غلط Cache-Control ترتیب کارکردگی کے مسائل کی سب سے عام وجوہات میں سے ایک ہے۔ بہت جارحانہ کیشنگ کے نتیجے میں صارفین پرانے ڈیٹا دیکھتے ہیں۔ بہت کمزور کیشنگ سرور پر زائد درخواستوں اور سست لوڈنگ کا سبب بنتا ہے۔ Akamai (2025) کے مطابق، سٹیٹک مواد کے لیے Cache-Control کو بہترین بنانے سے سرور کا بوجھ 70-90% کم ہوتا ہے اور موبائل صارفین کے لیے لوڈ کا وقت 40-60% بہتر ہوتا ہے۔

ہیڈر کی تاریخ

Cache-Control HTTP/1.1 (RFC 2616, 1999) میں Expires کے متبادل کے طور پر ظاہر ہوا۔ Expires کا ایک بنیادی مسئلہ تھا: یہ ایک مطلق تاریخ استعمال کرتا تھا جو سرور اور کلائنٹ کے ٹائم زون پر منحصر تھا۔ Cache-Control نے نسبتی وقت (جواب ملنے کے لمحے سے سیکنڈ میں max-age) پر سوئچ کر اس مسئلے کو حل کیا۔ بعد میں، RFC 7234 (2014) میں، نئی ہدایات شامل کی گئیں: سٹیٹک ایسٹ کے لیے immutable، تاخیری تصدیق کے لیے stale-while-revalidate اور stale-if-error۔

Cache-Control کی ہدایات

Cache-Control میں 10 سے زائد ہدایات شامل ہیں جو تین گروپوں میں تقسیم ہیں: درخواست ہدایات (کلائنٹ → سرور)، جواب ہدایات (سرور → کلائنٹ)، اور توسیعات۔ عمل میں، موبائل ڈیویلپمنٹ 6-7 اہم جواب ہدایات استعمال کرتا ہے جو 95% کیشنگ مناظر کو کاور کرتی ہیں۔ آئیں ہر ایک کو مثالوں اور سفارشات کے ساتھ دیکھتے ہیں۔

max-age سب سے اہم ہدایت ہے۔ یہ متعین وقت کے لیے کلائنٹ کو سرور کو درخواست بھیجنے سے منع کرتا ہے۔ سٹیٹک ایسٹ (CSS، JS، تصاویر) کے لیے، max-age عادتاً 1 دن سے 1 سال تک مقرر کیا جاتا ہے۔ API جوابات کے لیے — 0 سیکنڈ (ہمیشہ تازہ ڈیٹا) سے 5-10 منٹ (حوالہ ڈیٹا) تک۔ s-maxage CDN اور براؤزر کے لیے مختلف زندگی کے اوقات مقرر کرنے کی اجازت دیتا ہے: CDN 1 دن کے لیے ایک کاپی ذخیرہ کرتا ہے، براؤزر 1 گھنٹے کے لیے۔

no-cache بنام no-store

یہ دو ہدایات اکثر الجزا ہوتی ہیں۔ no-cache کیشنگ کو منع نہیں کرتا — اسے مشروط درخواست (If-Modified-Since یا If-None-Match) کے ذریعے ہر استعمال پر کیش شدہ کاپی کو تصدیق کرنے کی ضرورت ہے۔ اگر سرور 304 کے ساتھ جواب دیتا ہے — کلائنٹ کیش استعمال کرتا ہے۔ اگر 200 — تو اپ ڈیٹ کرتا ہے۔ no-store، دوسری جانب، ڈسک اور میموری سمیت کسی بھی کیش میں جواب محفوظ کرنے کو مکمل طور پر منع کرتا ہے۔ no-store کو صرف حساس ڈیٹا — ٹوکنز، ادائیگی کے اعراضات، ذاتی دستاویزات کے لیے استعمال کریں۔

Cache-Control بنام Expires

Expires ہیڈر (HTTP/1.0) بھی وسیلے کی زندگی کی مدت متعین کرتا ہے لیکن ایک مطلق تاریخ استعمال کرتا ہے: Expires: Thu, 03 Jul 2026 12:00:00 GMT۔ Cache-Control max-age جواب کے لمحے سے نسبتی وقت استعمال کرتا ہے۔ یہ فرق منتشرہ نظام کے لیے اہم ہے: اگر سرور اور کلائنٹ مختلف ٹائم زون میں ہیں، تو Expires غلط تشریح کیا جا سکتا ہے۔ Cache-Control میں یہ مسئلہ نہیں ہے — 3600 سیکنڈ ہمیشہ 3600 سیکنڈ ہیں۔

جب دونوں ہیڈر موجود ہیں، Cache-Control کو Expires پر ترجیح حاصل ہے۔ یہ RFC 7234 میں متعین کیا گیا ہے: "اگر ایک جواب میں max-age ہدایت کے ساتھ Cache-Control فیلڈ شامل ہے، تو وصول کنندہ کو Expires فیلڈ کو نظرانداز کرنا چاہیے۔" عمل میں، جدید کلائنٹ کے لیے Expires بالکل واپس نہ کرنے کی سفارش کی جاتی ہے، کیونکہ Cache-Control تمام Expires مناظر کو کاور کرتا ہے۔ تاہم، پرانے پراکسیز اور براؤزرز کے ساتھ پشت کنار مطابقت کے لیے، دونوں ہیڈر واپس کیے جا سکتے ہیں۔

Expires بنیادی طور پر Nginx اور Apache پر سٹیٹک مواد کے لیے موجود ہے — یہ سرور خودبخود دونوں ہیڈر شامل کرتے ہیں۔ اگر آپ کا پروجیکٹ Cache-Control کے بغیر Expires کا سامنا کرتا ہے، تو اسے max-age کے ساتھ Cache-Control سے بدلیں: کیش کنٹرول کی درستگی بہتر ہوتی ہے اور ٹائم زون پر انحصار ختم کر دیا جاتا ہے۔ منتقلی کے لیے، Expires کے بجائے Cache-Control شامل کرنے کے لیے سرور کو ترتیب دینا کافی ہے۔

# Nginx: سٹیٹک فائلوں کے لیے Cache-Control
location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
    expires 30d;
    add_header Cache-Control "public, immutable, max-age=2592000";
}

# مختلف مواد کی اقسام کے لیے مختلف پالیسیاں
location /api/config {
    expires -1;
    add_header Cache-Control "no-cache, must-revalidate";
}

location /api/static-data {
    expires 5m;
    add_header Cache-Control "public, max-age=300";
}

Nginx ترتیب میں، سٹیٹک فائلیں (CSS، JS، تصاویر) immutable وصف کے ساتھ 30 دن کے لیے Cache-Control پر مقرر کی جاتی ہیں — یہ وصف براؤزر کو بتاتا ہے کہ وسیلہ اس URL پر کبھی نہیں بدلتا (فائل کے نام میں ہیش کے ذریعے ورشننگ)۔ API اینڈ پوائنٹس متحرک ڈیٹا کے لیے no-cache اور حوالہ ڈیٹا (اکثر مطلوب لیکن شاذہ بدلنے والی فہرستیں) کے لیے مختصر max-age کے ساتھ public استعمال کرتے ہیں۔

موبائل ایپلیکیشنز میں کیشنگ

موبائل ایپلیکیشنز میں، Cache-Control موبائل نیٹ ورکس کی محدودیتوں (اعلی تاخیر، غیر مستحکم کنکشن، ٹریفک کی حدوآں) کی وجہ سے ایک خاص کردار ادا کرتا ہے۔ مناسب کیشنگ صارف کو فوری ڈیٹا دکھانے کی اجازت دیتی ہے، آف لائن بھی، اور اسے پس منظر میں اپ ڈیٹ کرتی ہے۔ Android پر OkHttp اور iOS پر URLSession میں مضمنی کیشنگ سسٹم موجود ہیں جو Cache-Control کا احترام کرتے ہیں۔

OkHttp CacheInterceptor استعمال کرتا ہے، جو جواب سے Cache-Control پڑھتا ہے اور خودبخود کیشنگ کا انتظام کرتا ہے۔ اگر سرور نے Cache-Control: max-age=3600 واپس کیا، تو OkHttp ایک گھنٹے کے لیے سرور کو درخواست نہیں بھیجے گا۔ max-age ختم ہونے کے بعد، OkHttp If-Modified-Since اور If-None-Match کے ساتھ ایک مشروط درخواست بھیجتا ہے۔ OkHttp میں کیش ترتیب: OkHttpClient.Builder().cache(Cache(directory, maxSize))۔

fun createCachedClient(cacheDir: File): OkHttpClient {
    return OkHttpClient.Builder()
        .cache(Cache(cacheDir, 10L * 1024 * 1024))
        .addNetworkInterceptor { chain ->
            val response = chain.proceed(chain.request())
            response.newBuilder()
                .header("Cache-Control",
                    "public, max-age=300")
                .removeHeader("Pragma")
                .build()
        }
        .build()
}

یہ کوڈ 10 MB کیش کے ساتھ ایک OkHttpClient بناتا ہے اور NetworkInterceptor کے ذریعے Cache-Control کو وہم کرتا ہے۔ اگر سرور Cache-Control واپس نہیں کرتا یا Expires استعمال کرتا ہے، تو انٹرسیپٹر public, max-age=300 (5 منٹ) شامل کرتا ہے۔ انٹرسیپٹر مطابقت کے لیے فرسودہ Pragma ہیڈر (HTTP/1.0) کو ہٹاتا ہے۔ iOS پر کیشنگ memoryCapacity اور diskCapacity ترتیبات کے ساتھ URLCache.shared کے ذریعے اسی طرح کام کرتی ہے۔

آف لائن موڈ اور stale-while-revalidate

stale-while-revalidate ہدایت صارف کو فرسودہ کیش دکھانے کی اجازت دیتی ہے جبکہ ایپلیکیشن پس منظر میں تازہ ڈیٹا لاتی ہے۔ یہ فوری جواب کا اثر فراہم کرتا ہے: صارف مواد فوراً دیکھتا ہے اور ایک سیکنڈ بعد یہ موجودہ ورشن میں اپ ڈیٹ ہو جاتا ہے۔ OkHttp ورشن 3.10 سے اور iOS 14+ پر URLCache کے ذریعے تعاون یافتہ ہے۔ مثال: Cache-Control: max-age=3600, stale-while-revalidate=300 — 1 گھنٹہ تازہ کیش، پھر 5 منٹ پس منظر تازہ کرنے کے ساتھ فرسودہ ڈیٹا دکھانا۔

Cache-Control ترتیب کے مثالیں

مختلف وسائل کی اقسام کو مختلف کیشنگ حکمت عملی کی ضرورت ہے۔ آئیں موبائل ڈیویلپمنٹ میں معمولی مناظر کے لیے بہترین ترتیبات دیکھتے ہیں۔ فائل کے نام میں ہیش کے ساتھ سٹیٹک مواد (bundle.abc123.js) کے لیے، آپ immutable کے ساتھ max-age کو 1 سال تک مقرر کر سکتے ہیں۔ شاذہ اپ ڈیٹ ہونے والی API فہرستوں (ڈائرکٹریز، زمرے) کے لیے — stale-while-revalidate کے ساتھ 5 منٹ سے 1 گھنٹے تک max-age۔

حفاظت کو یاد رکھنا ضروری ہے: صارف کے ذاتی ڈیٹا پر مشتمل جوابات کے لیے ہمیشہ private مقرر کریں۔ اس ہدایت کے بغیر، ایک عوام پراکسی (مثلاً، کارپوریٹ) جواب کو کیش کر سکتا ہے اور اسے دوسرے صارف کو دے سکتا ہے۔ تصدیق کے ٹوکنز اور ادائیگی کی معلومات کے لیے no-store استعمال کریں — ایک پرائیویٹ کیش بھی اس ڈیٹا کو ڈسک پر محفوظ نہیں کرنا چاہیے۔

کیش کی ڈیبگنگ

Cache-Control کی درستی کی تصدیق کے لیے، Age ہیڈر (کیش کتنے سیکنڈ سے محفوظ ہے) اور X-Cache (CDN پر hit/miss) استعمال کریں۔ براؤزر میں — Network ٹیب، Size کالم "from disk cache" یا "304 Not Modified" دکھاتا ہے۔ اگر ایک وسیلہ کو کیش کرنا چاہیے لیکن ہر بار لوڈ ہوتا ہے، تو چیک کریں کہ سرور آپ کی ہدایات کے ساتھ Cache-Control: no-cache یا Pragma: no-cache تو نہیں شامل کر رہا۔