パフォーマンスとキャッシュ — 速いAPIを作る

# Before: N+1クエリ（最悪の実装）
def index
  @properties = Property.all
  # シリアライザ内でuser, photos, reviewsをN回クエリ
end

# After: includesで解決
def index
  @properties = Property
    .includes(:user, :photos, :reviews)
    .where(published: true)
    .page(params[:page]).per(20)
end

-- Before: 100件の物件で303本のクエリ
SELECT * FROM properties WHERE published = true;
SELECT * FROM users WHERE id = 1;
SELECT * FROM users WHERE id = 2;
-- ... 100件分
SELECT * FROM photos WHERE property_id = 1;
-- ... 100件分
SELECT * FROM reviews WHERE property_id = 1;
-- ... 100件分
 
-- After: 4本のクエリ
SELECT * FROM properties WHERE published = true LIMIT 20 OFFSET 0;
SELECT * FROM users WHERE id IN (1, 2, 3, ...);
SELECT * FROM photos WHERE property_id IN (1, 2, 3, ...);
SELECT * FROM reviews WHERE property_id IN (1, 2, 3, ...);

# config/environments/production.rb
config.cache_store = :redis_cache_store, {
  url: ENV['REDIS_URL'],
  expires_in: 1.hour,
  namespace: 'livly_cache'
}

# app/serializers/property_serializer.rb
class PropertySerializer
  include JSONAPI::Serializer
 
  # キャッシュキーをモデルのupdated_atで決定
  cache_options store: Rails.cache, namespace: 'jsonapi', expires_in: 1.hour
 
  attributes :id, :name, :price, :area
 
  # キャッシュを破棄するタイミング：updated_atが変わったとき
  # → property.touch で更新すれば自動的にキャッシュ無効化
end

# コントローラでのフラグメントキャッシュ
def index
  cache_key = "properties/index/#{params.to_json}/#{Property.maximum(:updated_at)}"
 
  @response = Rails.cache.fetch(cache_key, expires_in: 5.minutes) do
    properties = Property.includes(:user, :photos).published
                         .page(params[:page]).per(20)
 
    {
      data: PropertySerializer.new(properties).serializable_hash,
      meta: pagination_meta(properties)
    }
  end
 
  render json: @response
end

# app/controllers/api/v1/properties_controller.rb
def show
  @property = Property.find(params[:id])
 
  # ETageをセット（updated_atのハッシュ）
  etag = Digest::MD5.hexdigest("#{@property.id}-#{@property.updated_at}")
 
  if stale?(etag: etag, public: false)
    render json: PropertySerializer.new(@property).serializable_hash
  end
  # stale?がfalseなら自動的に304 Not Modifiedを返す
end

def index
  @properties = Property.published.order(updated_at: :desc).page(params[:page])
  last_modified = @properties.maximum(:updated_at)
 
  if stale?(last_modified: last_modified)
    render json: {
      data: PropertySerializer.new(@properties).serializable_hash,
      meta: pagination_meta(@properties)
    }
  end
end

# app/controllers/api/v1/properties_controller.rb
 
def index
  @properties = Property.published.page(params[:page])
 
  # 公開データ：CDNキャッシュ可能
  response.headers['Cache-Control'] = 'public, max-age=300, s-maxage=600'
  # max-age=300: クライアントは5分キャッシュ
  # s-maxage=600: CDN（CloudFront）は10分キャッシュ
 
  render json: PropertySerializer.new(@properties).serializable_hash
end
 
def show
  @property = Property.find(params[:id])
 
  if @property.published?
    # 公開物件：CDNキャッシュ可能
    response.headers['Cache-Control'] = 'public, max-age=60, s-maxage=300'
  else
    # 非公開物件：キャッシュしない
    response.headers['Cache-Control'] = 'private, no-cache'
  end
 
  render json: PropertySerializer.new(@property).serializable_hash
end

// CloudFrontのキャッシュポリシー設定
{
  "CachePolicyConfig": {
    "DefaultTTL": 300,
    "MaxTTL": 86400,
    "MinTTL": 0,
    "ParametersInCacheKeyAndForwardedToOrigin": {
      "CookiesConfig": { "CookieBehavior": "none" },
      "HeadersConfig": {
        "HeaderBehavior": "whitelist",
        "Headers": { "Quantity": 1, "Items": ["Accept"] }
      },
      "QueryStringsConfig": {
        "QueryStringBehavior": "whitelist",
        "QueryStrings": {
          "Quantity": 3,
          "Items": ["page", "per_page", "prefecture"]
        }
      }
    }
  }
}

# Gemfile
gem 'rack-attack'

# config/initializers/rack_attack.rb
class Rack::Attack
  # Redisをストレージに使う
  Rack::Attack.cache.store = ActiveSupport::Cache::RedisCacheStore.new(
    url: ENV['REDIS_URL']
  )
 
  # IPアドレスでのレート制限
  throttle('req/ip', limit: 300, period: 5.minutes) do |req|
    req.ip unless req.path.start_with?('/health')
  end
 
  # 認証エンドポイントはより厳しく
  throttle('logins/ip', limit: 5, period: 20.seconds) do |req|
    req.ip if req.path == '/api/v1/auth/sign_in' && req.post?
  end
 
  # APIキー別のレート制限
  throttle('req/api_key', limit: 1000, period: 1.hour) do |req|
    req.env['HTTP_X_API_KEY'] if req.env['HTTP_X_API_KEY'].present?
  end
 
  # レート制限されたリクエストへの応答
  self.throttled_responder = lambda do |req|
    retry_after = (req.env['rack.attack.match_data'] || {})[:period]
 
    [
      429,
      {
        'Content-Type' => 'application/json',
        'Retry-After' => retry_after.to_s
      },
      [{
        type: 'https://api.livly.jp/errors/rate_limit_exceeded',
        title: 'Rate Limit Exceeded',
        status: 429,
        detail: "リクエスト制限を超えました。#{retry_after}秒後に再試行してください"
      }.to_json]
    ]
  end
end

# config/initializers/active_support_notifications.rb
# SQLクエリの計測
ActiveSupport::Notifications.subscribe('sql.active_record') do |_, start, finish, _, payload|
  duration = ((finish - start) * 1000).round(2)
  if duration > 100  # 100ms以上のクエリをログ
    Rails.logger.warn "SLOW QUERY (#{duration}ms): #{payload[:sql]}"
  end
end

# Gemfile（開発環境のみ）
group :development do
  gem 'rack-mini-profiler'  # レスポンスタイムのプロファイリング
  gem 'memory_profiler'     # メモリ使用量
  gem 'stackprof'           # CPUプロファイリング
end