浅谈无状态和有状态服务的区别

Posted 2022-04-14 hxm-35-simle

对服务器程序来说，究竟是有状态服务，还是无状态服务，其判断依旧——两个来自相同发起者的请求在服务器端是否具备上下文关系。

状态化请求，服务器端一般都要保存请求的相关信息，每个请求可以默认地使用以前的请求信息。

无状态请求，服务器端所能够处理的过程必须全部来自于请求所携带的信息，以及其他服务器端自身所保存的、并且可以被所有请求所使用的公共信息。

一、比较

有状态服务常常用于实现事务（并不是唯一办法，下文有另外的方案）。举一个常见的例子，在商城里购买一件商品。需要经过放入购物车、确认订单、付款等多个步骤。

由于HTTP协议本身是无状态的，所以为了实现有状态服务，就需要通过一些额外的方案。比如最常见的session，将用户挑选的商品（购物车），保存到session中，当付款的时候，再从购物车里取出商品信息

服务要设计为无状态的，这主要是从可伸缩性来考虑的。

如果server是无状态的，那么对于客户端来说，就可以将请求发送到任意一台server上，然后就可以通过负载均衡等手段，实现水平扩展。

如果server是有状态的，那么就无法很容易地实现了，因为客户端需要始终把请求发到同一台server才行，所谓“session迁移”等方案，也就是为了解决这个问题

 

三、session和cookie

基于session和cookie都可以实现事务，可以认为，session是有状态的，而cookie是无状态的

四、无状态实现事务的方法

并不是一定要用有状态服务才能实现事务，本文提供另外的几种方案作为参考

举一个多次提交的场景作为例子：用户需要提交很多数据，分为2个页面提交

 

这里就涉及到2次http请求，第一次提交字段1、2、3，第二次提交字段4、5、6

用session很容易实现这个需求，server只需要将第一次提交的数据，保存在session里，然后返回第2个表单作为相应；然后取出第一次提交的数据，和第二次提交的数据汇聚以后，一起存入数据库即可

不用session同样也可以实现，server接收到第一次请求以后，将数据作为隐藏元素，放在第2个表单里返回；这样用户第2次提交的时候，就隐含地再次提交了第一次的数据；server将所有数据存入数据库

用html5，则还可以进一步优化，client可以将第一次提交的数据，保存在sessionStorage里

用cookie也是类似的道理，同样可以实现，但是不太好

总的来说，3种替代方案（隐藏表单元素、sessionStorage、cookie）都避免了在server端暂存数据，从而实现了stateless service。本质上，这3种方案的请求里，都包含了所有必须的数据，符合本文一开始的定义

五、将有状态服务转换成无状态服务

根据本文一开始的定义，除了将所有信息都放在请求里之外，还有另外一种方法可以实现无状态服务，即将信息放在一个单独可共享的地方，独立于server存在

比如，同样还是采取session的方式，在服务端保存数据，减少每次client请求传输的数据量（节省流量），但是将session集中存放，比如放在单独的session层里。这种情况下，server同样是无状态的，可以做水平扩展

 

六、总结

有状态服务可以比较容易地实现事务，在不需要考虑水平扩展时，是比较好的选择

无状态服务的优势在于可以很方便地水平伸缩，但是在实现事务时，需要做一些额外的动作

可以通过剥离session等方法，将一个有状态服务，转换成无状态服务

注：什么是事务？

事务，就是把一堆事情绑在一起做，都成功了才算完成，否则就恢复之前的样子。

举例：银行ATM取钱，扣款成功后突然大停电，吐钱的操作还没做，这时候就要恢复没取钱时候的状态，否则钱扣了还没拿到手，多冤枉。