11、无状态应用：云原生架构的理想选择

无状态应用：云原生架构的理想选择

在云原生架构的应用开发中，我们常常希望应用能够轻松扩展、干净地关闭并从故障中优雅恢复。那么，如何让应用高效支持并发请求且在故障时不丢失数据呢？这就涉及到应用状态管理的问题，本文将深入探讨这一话题。

应用状态的类型

应用，无论是部署在云端还是传统 IT 环境中，通常管理着两种类型的状态：
- 会话状态 ：临时使用且仅针对单个用户的数据。
- 领域状态 ：长期使用，可供所有用户在所有会话中访问，甚至不同应用之间也可共享的数据。

传统 IT 应用状态管理的问题

在传统 IT 应用开发中，开发者通常会将领域数据加载到应用中以提高性能。然而，这种做法会带来一系列问题：
1. 性能问题
- 内存中保存数据虽然能避免从缓慢的数据库中检索数据，从而快速响应客户端请求，但会导致应用启动变慢，且需要消耗 CPU 来管理数据副本。
- 预取数据会增加应用启动时间。若仅在首次检索时缓存数据，又会影响首次等待未缓存数据的用户的吞吐量。
2. 可扩展性问题
- 每个对象都会持有相同数据的副本，大量数据存储在内存中会导致应用更快耗尽内存，限制了可扩展性。
- 若多个对象尝试共享相同数据，则需要实现复杂的共享缓存。为避免内存耗尽而限制缓存数据量时，又需要实现数据逐出策略。
3. 一致性问题
- 当多个对象各自持有相同数据的副本，其中一个对象更改数据时，只有一个副本会更新