分布式缓存是现代大型互联网应用不可或缺的技术之一，主要用于提高数据访问速度，降低数据库负载。Redis 和 Memcached 是其中最常用的两种分布式缓存系统。这里我们将深入探讨 Redis 和 Memcached 的核心概念、优缺点以及在面试中常遇到的经典问题。
1. Redis 简介：
Redis 是一个开源的，基于键值对的高性能数据存储服务，支持多种数据结构如字符串、哈希、列表、集合和有序集合。Redis 的数据持久化方式包括 RDB（定期快照）和 AOF（Append Only File），并提供了主从复制和哨兵系统以实现高可用性。
2. Memcached 简介：
Memcached 是一个简单的键值存储系统，主要用于加速动态Web应用程序。它是一个内存中的键值存储，不支持持久化，但速度快，适合存储小块数据。Memcached 不提供复制或分片功能，因此其规模扩展主要通过增加更多服务器。
3. Redis 与 Memcached 的比较：
- 数据类型：Redis 支持丰富的数据结构，而 Memcached 只支持简单的字符串。
- 持久化：Redis 提供持久化机制，而 Memcached 不具备。
- 性能：在纯内存操作下，两者性能相近，但在复杂操作上，Redis 可能稍逊一筹。
- 扩展性：Redis 通过哨兵系统和主从复制支持高可用和扩展，而 Memcached 通常通过添加更多服务器来扩展。
4. 经典面试问题：
- Redis 为什么这么快？
答：Redis 在内存中操作数据，避免了磁盘I/O，同时采用单线程模型，减少了上下文切换的开销。
- Redis 的五大数据类型分别是什么？如何使用？
答：字符串、哈希、列表、集合和有序集合。例如，可以使用字符串存储用户ID，哈希存储用户信息，列表存储时间序列数据，集合存储唯一元素，有序集合用于存储带有分数的元素集合。
- Redis 如何进行数据持久化？
答：通过 RDB 快照和 AOF 日志两种方式。RDB 定期保存全量数据，AOF 记录所有写操作，可以在恢复时重放。
- Memcached 为什么适合缓存？
答：Memcached 以轻量级设计，快速响应，简单操作为特点，特别适合处理大量小对象的缓存需求。
- Redis 和 Memcached 各自适合什么场景？
答：Redis 适合需要复杂数据结构、持久化和高可用性的场景；Memcached 适用于简单缓存和快速读取的小数据量场景。
5. 高级话题：
- Redis 的事务支持
- Redis 的发布订阅模式
- Redis Cluster 分片集群
- Memcached 的一致性哈希算法
- Redis 与 Memcached 在缓存淘汰策略上的差异
6. 应用实例：
- 使用 Redis 实现计数器服务
- 使用 Memcached 缓存数据库查询结果
- 利用 Redis 的有序集合实现排行榜功能
- 通过 Redis 的发布订阅功能实现消息广播
在面试中，了解这些知识点将有助于展示你对分布式缓存系统的深入理解，提升你的技术素养。掌握 Redis 和 Memcached 的核心特性，对于解决实际问题和优化系统性能至关重要。
