パフォーマンス関連の用語

ボトルネック（Bottleneck）

定義: ボトルネックは、システム全体のパフォーマンスを制限する部分を表します。

なぜ重要なのか:

パフォーマンスの改善: ボトルネックを特定し、改善できる
リソースの最適化: リソースを効率的に使用できる

使用例:

// ボトルネックの例
// 1. データベースクエリが遅い
// 2. ネットワークレイテンシが高い
// 3. CPU使用率が高い
// 4. メモリ不足

// ボトルネックの特定
async function identifyBottleneck() {
  const startTime = Date.now();

  // データベースクエリ
  const dbStart = Date.now();
  await db.query('SELECT * FROM users');
  const dbTime = Date.now() - dbStart;

  // API呼び出し
  const apiStart = Date.now();
  await fetch('https://api.example.com/data');
  const apiTime = Date.now() - apiStart;

  console.log(`Database: ${dbTime}ms`);
  console.log(`API: ${apiTime}ms`);

  // 最も時間がかかっている部分がボトルネック
}

関連用語:

Performance
Optimization
Profiling

キャッシュ（Cache）

定義: キャッシュは、頻繁にアクセスされるデータを一時的に保存し、高速にアクセスできるようにする仕組みです。

なぜ重要なのか:

パフォーマンス: データベースへのアクセスを削減できる
スケーラビリティ: システムの負荷を軽減できる
コスト: データベースのコストを削減できる

使用例:

// キャッシュの実装例
import Redis from 'ioredis';

const redis = new Redis();

async function getUser(userId: string) {
  // キャッシュから取得を試みる
  const cached = await redis.get(`user:${userId}`);
  if (cached) {
    return JSON.parse(cached);
  }

  // キャッシュにない場合はデータベースから取得
  const user = await db.query('SELECT * FROM users WHERE id = ?', [userId]);

  // キャッシュに保存（TTL: 1時間）
  await redis.setex(`user:${userId}`, 3600, JSON.stringify(user));

  return user;
}

関連用語:

Redis
Memcached
CDN

CDN（Content Delivery Network）

定義: CDNは、コンテンツを地理的に分散したサーバーに配置し、ユーザーに近いサーバーから配信する仕組みです。

なぜ重要なのか:

パフォーマンス: コンテンツの配信速度が向上する
スケーラビリティ: オリジンサーバーの負荷を軽減できる
可用性: サーバーの障害の影響を軽減できる

使用例:

// CDNの使用例
// 静的アセット（画像、CSS、JavaScript）をCDNに配置

// Next.jsでのCDN設定
// next.config.js
module.exports = {
  images: {
    domains: ['cdn.example.com'],
  },
  assetPrefix: 'https://cdn.example.com',
};

関連用語:

Cache
Edge Computing
Load Balancer

ロードバランサー（Load Balancer）

定義: ロードバランサーは、複数のサーバーにリクエストを分散する仕組みです。

なぜ重要なのか:

可用性: サーバーの障害の影響を軽減できる
スケーラビリティ: トラフィックを複数のサーバーに分散できる
パフォーマンス: サーバーの負荷を分散できる

使用例:

// ロードバランシングの例
// 1. Round Robin（ラウンドロビン）
//    リクエストを順番に分散

// 2. Least Connections（最小接続）
//    接続数が最も少ないサーバーに分散

// 3. IP Hash（IPハッシュ）
//    クライアントのIPアドレスに基づいて分散

// Nginxでの設定例
// upstream backend {
//   server server1.example.com;
//   server server2.example.com;
//   server server3.example.com;
// }

関連用語:

Load Balancing
High Availability
Failover

スロットル（Throttle）

定義: スロットルは、一定時間内に実行できる処理の数を制限する仕組みです。

なぜ重要なのか:

リソースの保護: サーバーのリソースを保護できる
公平性: すべてのユーザーに公平にリソースを提供できる
セキュリティ: DDoS攻撃を防げる

使用例:

// スロットルの実装例
function throttle<T extends (...args: any[]) => any>(
  func: T,
  limit: number
): T {
  let inThrottle: boolean;

  return ((...args: any[]) => {
    if (!inThrottle) {
      func(...args);
      inThrottle = true;
      setTimeout(() => (inThrottle = false), limit);
    }
  }) as T;
}

// 使用例
const throttledFunction = throttle(() => {
  console.log('Called');
}, 1000); // 1秒に1回のみ実行

関連用語:

Rate Limiting
Debounce
Quota

レート制限（Rate Limiting）

定義: レート制限は、一定時間内に実行できるリクエストの数を制限する仕組みです。

なぜ重要なのか:

APIの保護: APIを過剰なリクエストから保護できる
公平性: すべてのユーザーに公平にAPIを提供できる
コスト: APIのコストを制御できる

使用例:

// レート制限の実装例
import Redis from 'ioredis';

const redis = new Redis();

async function rateLimit(userId: string, limit: number, window: number) {
  const key = `rate_limit:${userId}`;
  const current = await redis.incr(key);

  if (current === 1) {
    await redis.expire(key, window);
  }

  if (current > limit) {
    throw new Error('Rate limit exceeded');
  }

  return current;
}

// 使用例
// 1分間に10回まで
await rateLimit(userId, 10, 60);

関連用語:

Throttle
Quota
API Gateway

デバウンス（Debounce）

定義: デバウンスは、連続して発生するイベントを、最後のイベントのみを処理するようにする仕組みです。

なぜ重要なのか:

パフォーマンス: 不要な処理を削減できる
ユーザー体験: ユーザーの操作に応答できる

使用例:

// デバウンスの実装例
function debounce<T extends (...args: any[]) => any>(
  func: T,
  wait: number
): T {
  let timeout: NodeJS.Timeout;

  return ((...args: any[]) => {
    clearTimeout(timeout);
    timeout = setTimeout(() => func(...args), wait);
  }) as T;
}

// 使用例: 検索入力
const debouncedSearch = debounce((query: string) => {
  console.log('Searching for:', query);
}, 300); // 300ms待機

// ユーザーが入力するたびに呼び出されるが、
// 300ms以内に次の入力がない場合のみ実行される

関連用語:

Throttle
Performance
Optimization