В чем разница между Stateless и Stateful архитектурами с точки зрения масштабируемости?

Ключевое различие между Stateless и Stateful архитектурами заключается в том, как они управляют состоянием (данными о сессии, пользователе и т.д.), что напрямую влияет на их способность к масштабированию.

Stateless (Без состояния)

• Определение: Сервер не хранит никакого состояния клиента между запросами. Каждый запрос от клиента содержит всю информацию, необходимую для его обработки.
• Масштабируемость: Очень легко масштабируется горизонтально. Можно просто добавлять новые экземпляры сервера за балансировщиком нагрузки. Любой экземпляр может обработать любой запрос, так как не зависит от предыдущих взаимодействий.
• Пример: REST API для получения данных. Токен аутентификации (например, JWT) передается в каждом запросе, и серверу не нужно хранить информацию о сессии.

// Stateless: состояние (userID) приходит с каждым запросом
func GetUserData(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // Вся необходимая информация извлекается из самого запроса
    userID := r.Header.Get("X-User-ID") 
    // ... логика обработки
}

Stateful (С состоянием)

• Определение: Сервер хранит состояние клиента между запросами (например, в памяти или на диске).
• Масштабируемость: Масштабируется сложнее. При добавлении новых экземпляров возникает проблема: как сделать так, чтобы последующие запросы от одного и того же клиента попадали на тот же сервер, где хранится его состояние?
  • Решения:
    1. Sticky Sessions (Липкие сессии): Балансировщик нагрузки направляет все запросы от одного клиента на один и тот же экземпляр сервера.
    2. Внешнее хранилище состояний: Состояние хранится не на сервере приложения, а в общей внешней системе (например, Redis, Memcached, база данных), к которой имеют доступ все экземпляры.
• Пример: WebSocket-сервер, который поддерживает активное соединение и хранит информацию о нем в памяти.

// Stateful: состояние (сессии) хранится на сервере
var sessions = make(map[string]*UserSession) // Глобальное хранилище

func WebSocketHandler(conn *websocket.Conn) {
    sessionID := createSession()
    sessions[sessionID] = &UserSession{conn: conn} // Сохраняем состояние
    // Внимание: этот подход не масштабируется горизонтально
    // без выноса состояния во внешнее хранилище.
}

Итог: Stateless-архитектуры предпочтительнее для современных облачных приложений из-за простоты горизонтального масштабирования и отказоустойчивости. Stateful-подход используется там, где хранение состояния на сервере неизбежно или более эффективно (например, игровые серверы, чаты).