Как реализовать кэширование данных?

Кэширование данных в Xamarin-приложении — это техника временного хранения информации (например, данных из API, изображений или пользовательских настроек) с целью повышения производительности, снижения потребления трафика и обеспечения оффлайн-доступа. Правильная реализация кэша улучшает отклик интерфейса, уменьшает нагрузку на сеть и сервер и позволяет работать в условиях нестабильного или отсутствующего подключения.

Виды кэширования

  1. Память (In-memory cache)
    Быстрый, но временный кэш в оперативной памяти. Данные теряются при перезапуске приложения.

  2. Кэш на диске (Disk cache)
    Хранит данные на файловой системе устройства или в базе данных (например, SQLite).

  3. Кэш изображений
    Используется при загрузке и отображении картинок, особенно с удалённых серверов.

  4. Кэширование настроек (Key-Value)
    Для хранения пользовательских данных, конфигураций, токенов авторизации.

  5. Оффлайн-кэш (Persisted cache)
    Для обеспечения доступа к данным без подключения к интернету.

Подходы и библиотеки для кэширования

1. Xamarin.Essentials: Preferences

Подходит для простого кэширования строк, чисел, bool и дат:

Preferences.Set("username", "JohnDoe");
string name = Preferences.Get("username", "default");

Не подходит для хранения больших объёмов или сложных объектов.

2. File-based caching

Можно сохранять сериализованные данные в файлы:

string path = Path.Combine(FileSystem.AppDataDirectory, "data.json");
File.WriteAllText(path, JsonConvert.SerializeObject(data));

Чтение:

if (File.Exists(path))
{
string content = File.ReadAllText(path);
var result = JsonConvert.DeserializeObject<MyModel>(content);
}

Подходит для структурированных данных, полученных от API.

3. SQLite / LiteDB / Realm

Используются как кэш-хранилища, особенно при работе с API.

Пример с SQLite:

public class Article
{
\[PrimaryKey, AutoIncrement\]
public int Id { get; set; }
public string Title { get; set; }
public string Content { get; set; }
}

Сохранение:

await \_db.InsertOrReplaceAsync(article);

Чтение из кэша:

var articles = await \_db.Table<Article>().ToListAsync();

Можно организовать стратегию "кэш → сеть", проверяя наличие записи и срок её актуальности.

4. Akavache

Кросс-платформенная библиотека кэширования с поддержкой экспирации и сериализации.

Установка:

Install-Package Akavache

Инициализация:

BlobCache.ApplicationName = "MyApp";

Сохранение:

await BlobCache.LocalMachine.InsertObject("articles", myList, TimeSpan.FromHours(1));

Чтение:

var articles = await BlobCache.LocalMachine.GetObject&lt;List<Article&gt;>("articles");

Удаление:

await BlobCache.LocalMachine.Invalidate("articles");

5. Image Caching: FFImageLoading / Glide / Picasso

Для оптимизации загрузки изображений из интернета:

FFImageLoading (устаревшая, но ещё используется):

<ffimageloading:CachedImage
Source="https://example.com/image.jpg"
CacheDuration="30"
DownsampleToViewSize="true"
Aspect="AspectFill"/>

Автоматически кэширует изображения на диске.

Стратегии кэширования

1. Cache-first

Проверка наличия кэшированных данных перед сетевым запросом:

var cached = await TryLoadFromCache();
if (cached != null)
return cached;
var data = await LoadFromApi();
await SaveToCache(data);
return data;

2. Network-first с fallback

Загрузка с сервера, при ошибке — из кэша:

try
{
var data = await LoadFromApi();
await SaveToCache(data);
return data;
}
catch
{
return await TryLoadFromCache();
}

3. Stale-while-revalidate

Отображение кэша, фоновая загрузка обновлений:

var cached = await LoadFromCache();
Show(cached);
_ = Task.Run(async () => {
var fresh = await LoadFromApi();
await SaveToCache(fresh);
UpdateUI(fresh);
});

Контроль актуальности кэша

  • Срок действия (TTL): данные кэша устаревают через заданный период.

  • Версионирование: добавление Version или LastModified для сравнения с сервером.

  • Явная очистка: вручную или по событию (Logout, Refresh, Pull-to-Refresh).

Пример: Кэширование данных из REST API

public async Task&lt;List<Product&gt;> GetProductsAsync()
{
var cacheKey = "products";
if (Connectivity.NetworkAccess != NetworkAccess.Internet)
{
// оффлайн — читаем из кэша
return await BlobCache.LocalMachine.GetObject&lt;List<Product&gt;>(cacheKey);
}
var response = await \_httpClient.GetStringAsync("https://example.com/api/products");
var data = JsonConvert.DeserializeObject&lt;List<Product&gt;>(response);
await BlobCache.LocalMachine.InsertObject(cacheKey, data, TimeSpan.FromMinutes(30));
return data;
}

Удаление устаревшего кэша

Очищение всех данных:

await BlobCache.LocalMachine.InvalidateAll();

Удаление конкретного ключа:

await BlobCache.LocalMachine.Invalidate("articles");

Очистка по сроку действия выполняется автоматически при извлечении объекта.

Использование DependencyService для абстрагирования кэш-логики

Можно создать интерфейс:

public interface ICacheService
{
Task SaveAsync&lt;T&gt;(string key, T obj);
Task&lt;T&gt; LoadAsync&lt;T&gt;(string key);
Task RemoveAsync(string key);
}

А затем реализовать его с использованием Akavache, Preferences или другой технологии.

Ошибки и подводные камни

  • Избыточное кэширование может занимать много места и замедлять работу.

  • Несинхронизированные данные между кэшем и сервером могут вводить пользователя в заблуждение.

  • Проблемы сериализации при обновлении моделей могут привести к сбоям при чтении.

  • Плохая стратегия очистки кэша может привести к утечкам памяти и устаревшим данным.

  • Нарушение конфиденциальности при кэшировании личных данных без шифрования.

Заключение о реализации

В Xamarin можно реализовать кэширование любым удобным способом — от простого сохранения в файлы до полноценного слоя с TTL, оффлайн-доступом и стратегиями обновления. Выбор зависит от сложности данных, требований к UX и бизнес-логики. Легкие ключ-значение данные лучше хранить в Preferences, API-ответы — в SQLite или Akavache, а изображения — в FFImageLoading. Кэш должен быть прозрачным для пользователя и не требовать от него дополнительных действий.

31-07-2025
Medium 12 просмотров