Qual è la differenza tra i servizi stateful e stateless?

Question

Accepted Answer

I servizi **stateless** non memorizzano lo stato del client tra le richieste (ogni richiesta è indipendente), mentre i servizi **stateful** mantengono lo stato. L'assenza di stato è importante per la scalabilità — i servizi stateless sono molto più facili da scalare orizzontalmente.

## Stateless vs stateful

```text
STATELESS → the service keeps NO client state between requests:
  → each request contains all needed info; any server can handle any request
  → state lives ELSEWHERE (database, cache, client, token) if needed
STATEFUL → the service MAINTAINS state across requests:
  → a specific server holds a client's state (session in memory, etc.)
  → requests must go to the SAME server (or state must be shared/synchronized)
```

## Perché è importante

```text
STATELESS services scale horizontally EASILY:
  → any server handles any request → load balancing is simple (any server works)
  → add/remove servers freely; a failed server doesn't lose state → resilient
  → no sticky sessions or state synchronization needed
STATEFUL services are HARDER to scale:
  → requests tied to specific servers (sticky sessions); a server failure loses its state;
    scaling needs state sharing/replication → complexity
→ PREFER STATELESS services for scalability (a key design principle).
```

## Gestire lo stato nei design stateless

```text
→ Store state EXTERNALLY where servers can share it:
  → SESSION/data in a shared store (Redis, database) → any server reads it
  → state in the CLIENT (e.g. JWT tokens carry auth state)
  → keep services stateless; externalize state → scalable AND maintains needed state
```

## Perché è importante

Capire la differenza tra servizi stateful e stateless è fondamentale perché **l'assenza di stato è un principio chiave per costruire sistemi scalabili**, quindi è una conoscenza essenziale di system design.

La distinzione — servizi **stateless** che non mantengono alcuno stato del client tra le richieste (ogni richiesta indipendente, qualsiasi server gestisce qualsiasi richiesta) rispetto ai servizi **stateful** che mantengono lo stato (vincolati a server specifici) — è fondamentale per il modo in cui i servizi scalano.

Capire **perché l'assenza di stato aiuta la scalabilità** è l'intuizione cruciale: i servizi stateless scalano orizzontalmente facilmente perché **qualsiasi server può gestire qualsiasi richiesta** (rendendo il load balancing semplice, permettendo ai server di essere aggiunti o rimossi liberamente, e significando che un server guasto non perde lo stato — resiliente), mentre i servizi stateful sono molto più difficili da scalare (richieste vincolate a server specifici tramite sticky sessions, guasti ai server che perdono lo stato, scaling che richiede condivisione di stato complessa).

Questo rende **preferire servizi stateless un principio di design chiave** per la scalabilità — uno dei concetti pratici più importanti nella progettazione di sistemi scalabili.

Capire come **gestire lo stato nei design stateless** — memorizzando lo stato esternamente dove i server possono condividerlo (sessioni in un archivio condiviso come Redis, o stato in token lato client come JWT) in modo che i servizi rimangono stateless pur mantenendo lo stato necessario — è la tecnica pratica che riconcilia l'assenza di stato con le applicazioni che necessitano di stato.

Questo si connette al scaling orizzontale e al load balancing (che funzionano meglio con servizi stateless).

Poiché l'assenza di stato è un fattore chiave che abilita la scalabilità orizzontale (l'approccio principale per i sistemi su larga scala) e comprendere la distinzione stateless/stateful, perché l'assenza di stato aiuta il scaling, e come esternalizzare lo stato è fondamentale per progettare sistemi scalabili, comprendere i servizi stateful vs stateless è essenziale, conoscenza fondamentale di system design — un principio chiave per la scalabilità (l'assenza di stato che abilita il facile scaling orizzontale), connesso al load balancing e allo scaling orizzontale, e centrale alla progettazione di sistemi che scalano, un concetto importante alla base dell'architettura scalabile.