无状态应用设计:Session管理与缓存策略
一、技术背景与发展脉络
传统单体架构中,服务器通过Session维护用户状态(如登录信息、购物车数据),但伴随云计算与微服务的兴起,有状态设计的扩展性瓶颈逐渐暴露:
- 扩展困难:Session粘滞(Session Stickiness)导致负载均衡不均衡,新增节点需同步状态数据;
- 容灾风险:服务器宕机引发Session丢失,如传统ASP.NET进程内Session在应用域回收时失效;
- 资源浪费:状态存储占用内存,如早期电商系统单机存储用户购物车导致内存溢出风险。
无状态化设计应运而生,其核心思想是将状态剥离服务实例,通过外部化存储与标准化协议实现弹性伸缩。2015年后,容器化(如Kubernetes)与Serverless架构的普及加速了这一趋势,无状态设计成为云原生应用的黄金标准。
二、技术特点与核心逻辑
1. Session管理策略对比
方案 | 原理 | 优势 | 局限性 |
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Token-Based(JWT) | 自包含令牌(Header+Payload+签名)传递用户信息 |