当前云计算技术发展已然形成了一种横跨学术界与产业界的IT大潮流,而随着云计算技术的不断发展,近年来业界也提出了微服务框架与体系的全新观点。微服务架构在应用构建、部署、运维和扩展方面具有显著优势,微服务技术是当前最火热的云计算技术之一。在云计算和微服务领域,分布式缓存是非常重要的技术组件。分布式缓存能够有效降低网络延迟和I/O延迟,从而产生性能更高、可伸缩性更强的分布式系统解决方案。在微服务系统中添加缓存组件能够提高整个微服务框架的并发量及吞吐量,提升微服务系统的整体性能。当前学术界对于分布式缓存的研究主要集中在传统分布式缓存集群和架构的性能优化。然而在微服务架构中的一组微服务（链）的缓存性能优化,目前还缺少相关的理论研究。当前主流的分布式缓存架构中广泛采用的缓存替换算法在新兴的微服务环境下存在一定的局限性,使得传统缓存算法在一些实际的微服务应用场景下表现不佳,即传统缓存算法很容易导致微服务系统中的缓存资源分配的时空不均衡,部分微服务无法获得良好的缓存服务,从而影响微服务系统的各项性能。本文首先研究了微服务平台缓存基本架构,提出了微服务平台的分布式缓存的数学模型以及微服务平台键值对数据的访问概率分布模型。该模型设计时考虑到微服务平台的数据访问近似呈幂律分布,并从缓存性能隔离的角度将微服务中的所有键值对数据按照微服务的访问情况进行分类。在上述模型的基础上,考虑到各微服务调用的动态关系对缓存替换的影响,提出了微服务平台下基于动态约束的缓存替换算法,优化目标是缓存命中率、微服务响应时间等。该算法采用双层缓存架构,将缓存分为顶层缓存和次层缓存两部分,顶层缓存数据需要根据过往访问数据进行周期性更新。该算法能够有效解决传统缓存算法在微服务平台下出现的一系列问题,使得算法更加适应微服务架构的运行环境。接下来本文在自行编写和搭建的仿真软件上对该算法进行了深入和全面的评估和验证。最终通过一系列的实验数据充分表明,本文设计的微服务缓存算法不仅能够满足缓存命中率这一缓存系统中最基础、最重要的性能指标,还能够很大程度地改善微服务的各项性能指标,实现高并发和高吞吐量这一微服务系统的根本性能需求,保障微服务系统健康平稳运行。