无状态服务和有状态服务之间有什么区别？

Question

无状态服务和有状态服务之间有什么区别？

Accepted Answer

**无状态**服务不在请求之间存储客户端状态（每个请求都是独立的），而**有状态**服务维护状态。无状态性对可扩展性很重要——无状态服务非常容易进行水平扩展。

## 无状态与有状态

```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)
```

## 无状态如何帮助可扩展性

```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).
```

## 在无状态设计中处理状态

```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
```

## 为什么这很重要

理解无状态和有状态服务之间的区别是基础知识，因为**无状态是构建可扩展系统的关键原则**，所以这是必要的系统设计知识。

这种区别——**无状态**服务在请求之间不保留客户端状态（每个请求独立，任何服务器都可以处理任何请求）与**有状态**服务维护状态（绑定到特定服务器）——对于如何扩展服务是基础性的。

理解**无状态如何帮助可扩展性**是关键洞察：无状态服务很容易进行水平扩展，因为**任何服务器都可以处理任何请求**（使负载平衡简单，允许自由添加或删除服务器，意味着服务器故障不会丢失状态——具有恢复能力），而有状态服务则很难扩展（请求通过粘性会话绑定到特定服务器，服务器故障丢失状态，扩展需要复杂的状态共享）。

这使得**优先使用无状态服务成为可扩展性的关键设计原则**——这是设计可扩展系统中最重要的实际概念之一。

理解如何**在无状态设计中处理状态**——在外部存储状态，服务器可以共享它（会话存储在共享存储中如 Redis，或状态存储在客户端令牌中如 JWTs），以便服务保持无状态的同时仍然维护所需的状态——这是协调无状态与需要状态的应用程序的实际技术。

这与水平扩展和负载平衡相关（它们在无状态服务中工作效果最好）。

由于无状态是水平可扩展性的关键促成因素（大规模系统的主要方法），理解无状态/有状态的区别、无状态为什么有助于扩展、以及如何外部化状态是设计可扩展系统的基础，理解有状态与无状态服务是必要的、基础的系统设计知识——可扩展性的关键原则（无状态启用轻松的水平扩展）、与负载平衡和水平扩展相关、对于设计可扩展的系统至关重要，是支撑可扩展架构的重要概念。