空談stateless和stateful

其實，關於這兩個詞語，咱們常常聽到，網上也有不少文章介紹，你們能夠自行搜索。這裏只談一談我的對它們的理解。

下面分別從編程語言和系統架構的角度聊一聊stateless和stateful。

編程語言

首先，咱們看一個Java API的例子：

Java的SDK提供了兩種遍歷List的方式，一種是使用foreach；一種是使用iterator，以下：

• foreach

List<String> list = new ArrayList<String>();
for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

• iterator

  List<String> list = new ArrayList<String>();
  Iterator<String> iterator = list.iterator();
  while(iterator.hasNext()) {
  System.out.println(iterator.next());
  }

第一種方式是調用list.get(i)，這個api就是stateless的，由於get方法的實現不會保存一個「狀態」，屢次調用都是返回同一個元素。

第二種方式是調用iterator.next()，這個api就是stateful的，由於next方法的實現會保存一個「狀態」：遊標信息，先後兩次調用返回不一樣元素。

接下來，從向對象編程（OOP：object orentied programming）和函數式編程（FP：functional programming）角度聊一聊stateless和stateful。

• 面向對象編程裏面的方法/函數叫作method；函數式編程裏面的方法/函數叫作function。

• 函數並不必定都是stateless的，只有純函數（PF：pure function）纔是stateless。純函數的特徵就是其返回只跟函數的輸入參數有關，不依賴於其它的state。

• 其實不論是method，仍是function，只要是符合純函數特徵，都是stateless。

• stateless方法/函數的優勢是，在併發環境下，不會因爲state的變化致使side effect。

• Java 8新增了對lambda表達式的支持，其實就是對函數式編程的支持，在不少場景下這很是有用而且便於理解，好比List的排序API，須要傳入一個比較器，在Java 8以前須要用匿名類（其實這個類並無任何意義）來實現，而在Java 8以後就能夠直接用lambda。

系統架構

首先，從網絡協議角度來看，http協議是stateless的，tcp協議是stateful的，ip協議是stateless的。雖說，http協議自己是stateless的，可是不少web 應用倒是stateful的，由於web應用保存了用戶的session信息，這樣對登錄以前和登錄以後用戶請求的處理是不一樣的。可是，對於不少web api service來說，可能就是stateless的，由於其不須要用戶登錄，而只須要用戶提供驗證的credentials，對屢次請求的處理邏輯是同樣的。

對於系統內部，負責權限驗證部分的component，若是把session信息存放在內存，則它是stateful的；若是放在standalone的session store（好比：redis）裏面，則它是stateless的。當這個component是stateless時，其能夠很容易的實現水平擴展，就不須要考慮sticky session等問題。

如今很流行一個詞serverless（無服務），相比於serverful，其核心思想就是」不須要一直霸佔一個server來保持running「，而是經過事件來觸發，接收到事件時，纔開始分配服務器資源並啓動定義好的function，執行完function，就回收服務器資源，整個過程就像程序運行過程當中調用一個函數，因此這樣一個function自己是stateless的。能夠看到，serverless可以充分利用服務器資源，由於function執行完就會釋放掉，可是，它有一個顯著問題就是」冷啓動「，由於不像serverful的應用，代碼只須要第一次啓動的時候加載完成便可；serverless的應用，每次事件觸發執行function，都須要加載。

如今不少cloud平臺都有推出serverless功能，但最先的應該是AWS lambda。

References

• https://en.wikipedia.org/wiki/Stateless_protocol

• https://www.cnblogs.com/dogharry/p/4305044.html

• https://blog.csdn.net/tantexian/article/details/48288761