在系统架构设计师的备考中，无状态服务设计是一个重要的知识点。
一、用户会话存储外置（以Redis为例）
1. 知识点内容
- 传统上，用户会话可能存储在本地缓存。然而，这种方式存在诸多问题。例如，当服务器出现故障或者需要进行负载均衡时，本地缓存中的会话信息可能会丢失，导致用户需要重新登录等不良体验。
- Redis是一个高性能的键 - 值存储系统。将会话存储在Redis中有诸多好处。首先，它具有持久化的功能，可以将数据存储在磁盘上，即使服务器重启，会话信息也不会丢失。其次，Redis支持分布式部署，多个服务器可以共享同一个Redis实例中的会话数据。
- 在技术实现上，当用户登录系统时，系统会生成一个唯一的会话标识，并将会话相关的数据（如用户的登录状态、权限信息等）以键值对的形式存储在Redis中。键可以是会话标识，值则是对应的会话数据。
2. 学习方法
- 理论学习方面，要深入理解Redis的基本数据结构，如字符串、哈希表等，因为会话数据可能以不同的结构存储。同时，要掌握Redis的配置参数，例如内存分配策略等，这对优化会话存储很重要。
- 实践操作上，可以通过搭建简单的Web应用，将会话管理从本地缓存切换到Redis。在实践中体会如何进行会话的创建、读取、更新和删除操作。
二、避免本地缓存的好处及无状态服务的水平扩展优势
1. 知识点内容
- 避免本地缓存的好处不仅仅局限于会话管理方面。从整体系统性能来看，本地缓存可能会导致数据不一致性。不同的服务器可能会有不同的本地缓存数据版本，这在分布式系统中是很危险的。
- 无状态服务的水平扩展优势明显。无状态意味着每个服务实例都不依赖于自身的特定状态，只依赖于输入请求。这样在进行水平扩展时，新的服务实例可以很容易地加入到系统中。例如，在应对高并发访问时，可以简单地增加服务器数量来分担负载。而且，由于没有状态依赖，系统的容错性也更强，某个服务实例的故障不会影响整个系统的运行。
2. 学习方法
- 对于避免本地缓存的好处，可以通过分析一些实际案例来加深理解，如电商系统在大促期间由于本地缓存导致的数据混乱场景。
- 要掌握无状态服务水平扩展的原理，需要学习负载均衡技术，了解如何将请求均匀地分配到不同的无状态服务实例上。可以通过模拟实验，使用工具如Nginx进行负载均衡配置，观察系统在增加服务实例前后的性能变化。
总之，在备考系统架构设计师时，无状态服务设计中的用户会话存储外置以及水平扩展优势是需要重点掌握的内容。通过理论学习与实践操作相结合的方式，可以更好地理解和运用这些知识点。
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