面试题：分布式系统下微服务中分布式缓存的选型考量

Question

在微服务架构的分布式系统中，有多种分布式缓存可供选择，如Redis、Memcached等。请阐述你在选择分布式缓存时会考虑哪些因素，比如性能、数据结构支持、持久化方式等，并说明不同因素在不同业务场景下的重要性。

Answer 1

性能

1. 读写速度：对于高并发读场景，如电商商品详情页展示，Redis和Memcached读写速度都极快，能快速响应大量读请求；但Redis基于单线程模型，在处理复杂数据结构操作时可能出现性能瓶颈，此时Memcached简单的key - value存储在高并发读场景下性能优势更明显。对于读写均衡场景，Redis丰富的数据结构可满足复杂业务逻辑，即使性能略逊于Memcached在简单读写时，整体业务实现优势使其仍为不错选择。
2. 网络开销：如果应用部署在分布式环境，网络带宽有限，Memcached简单数据结构使得网络传输数据量小，网络开销低，适合跨数据中心缓存；而Redis复杂数据结构可能产生较大网络传输量，更适合局域网内缓存。

数据结构支持

1. 简单key - value存储：在类似手机验证码存储、用户登录状态缓存等简单业务场景，Memcached的简单key - value结构足以满足需求，因其结构简单，存储和读取效率高。
2. 复杂数据结构：在社交关系处理（如粉丝列表用Redis的list或set结构）、排行榜实现（Redis的sorted set结构）等场景，Redis丰富的数据结构能简化业务逻辑实现，极大提升开发效率，相比Memcached优势明显。

持久化方式

1. 持久化需求低：对于一些临时数据，如短时间内的活动页面缓存，即使丢失也不影响核心业务，Memcached不支持持久化的特性反而使其架构简单，资源占用少，是合适选择。
2. 持久化需求高：对于电商购物车数据等，丢失会严重影响用户体验和业务流程，Redis的RDB和AOF持久化方式能保障数据可靠性，在系统故障或重启后可恢复数据，适合此类场景。

集群方式

1. 简单集群需求：Memcached原生支持简单的分布式，通过客户端分片实现集群，在数据量和并发量不是极高且追求简单部署维护的场景下适用，如小型网站缓存。
2. 复杂集群需求：Redis从3.0开始有Cluster模式，支持自动分片、节点故障转移等功能，在大规模数据和高并发场景，如大型电商平台缓存，能更好保证系统可用性和扩展性。

内存管理

1. 内存敏感场景：Memcached内存管理简单，采用预分配内存池方式，内存利用率低但适合对内存碎片敏感，数据量固定的场景，如固定大小图片缓存。
2. 内存高效利用场景：Redis采用动态内存分配，能根据数据大小自动调整内存使用，在数据量动态变化大的场景，如新闻资讯缓存，可更高效利用内存。