分布式Session

饺子泡牛奶
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一、Session

1.1 概述

  • Session：在计算机中，尤其是在网络应用中，称为“会话控制”。它是一种记录客户状态的机制，客户端浏览器访问服务器的时候，服务器把客户端信息以某种形式记录在服务器上。
  • Session 对象存储特定用户会话所需的属性及配置信息。
  • 当用户在应用程序的Web页之间跳转时，存储在Session对象中的变量将不会丢失，而是在整个用户会话中一直存在下去。

1.2 使用原理

二、分布式 Session

2.1 分布式 Session 问题

2.2 解决方案

2.2.1 方案一：session同步

  • 优点：web-server（Tomcat）提供原生支持，只需要修改配置文件。

  • 缺点：

    • session 需要同步数据传输，会占用大量网络带宽，降低了服务器群的业务处理能力。
    • 任意一台web-server保存的数据都是所有web-server的session总和，会受到内存限制无法水平拓展更多的web-server。
    • 大型分布式集群情况下，所有web-server都全量保存数据，则该方案不可取。

  • 示意图：

​

2.2.2 方案二：客户端存储

  • 优点：服务器不需要存储session，用户保存自己的session信息到cookie中，节省服务端资源。
  • 缺点：
    • 每次http请求，携带用户在cookie中的完整信息，浪费网络带宽。
    • session数据存在cookie中，cookie有长度限制，并不能保存大量信息。
    • 存在泄露、篡改、窃取等安全隐患，则该方式不会使用。
  • 示意图：

2.2.3 方案三：hash一致性

  • 优点：
    • 只需要修改nginx配置，不需要修改应用代码。
    • 负载均衡：只要hash属性的值分布是均匀的，多台web-server的负载也同样是均衡的。
    • 可以支持web-server水平拓展。
  • 缺点：
    • session还是存在web-server中，所以web-server重启或者扩容后可能导致部分session丢失，影响到当前业务。
    • 若想进行水平拓展，rehash后session会重新分布，则会有一部分用户路由不到正确的session。
  • 说明：因为session本来都是有时效的，所以以上缺点问题也不是很大。这两种反向代理方式都是可以使用的。
  • 示意图：

2.2.4 方案四：后端统一存储

  • 优点：
    • 没有安全隐患。
    • 可以水平拓展，在数据库/缓存维度进行切分即可。
    • web-server重启或者扩容都不会有session丢失。
  • 缺点：
    • 增加了一次网络调用。
    • 需要修改应用代码，如：将getSession()方法替换为从Redis查询数据的方式，由于该方式要去中间件服务获取数据，则要比通过读内存慢很多。
  • 说明：以上缺点可以使用SringSession完美解决。
  • 示意图：

三、SpringSession

3.1 概述

  • Spring Session 是 Spring 家族中的一个子项目， 它提供一组 API 和实现， 用于管理用户的 session 信息。
  • 它把 servlet 容器实现的 httpSession 替换为 spring-session， 专注于解决 session 管理问题， session 信息存储在 Redis 中， 可简单快速且无缝的集成到我们的应用中。
  • 它有以下特性：
    • 提供用户session管理的API和实现。
    • 提供HttpSession，以中立的方式取代web容器的session，比如tomcat中的session。
    • 支持集群的session处理，不必绑定到具体的web容器去解决集群下的session共享问题。

3.2 整合

  • 步骤一：依赖引入：
<!-- 整合 spring session 实现 session 共享-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.session</groupId>
  <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
</dependency>
  • 步骤二：配置application.properties
# 指定存储类型
spring.session.store-type=redis
  • 步骤三：主启动类增加注解 @EnableRedisHttpSession
  • 步骤四：增加配置类
@Configuration
public class SessionConfig {
    
    @Bean
    public CookieSerializer cookieSerializer() {
        DefaultCookieSerializer cookieSerializer = new DefaultCookieSerializer();
        // 放大作用域
        cookieSerializer.setDomainName("父级域名");
        cookieSerializer.setCookieName("自定义cookie名");
        return cookieSerializer;
    }

    @Bean
    public RedisSerializer<Object> springSessionDefaultRedisSerializer() {
        return new GenericJackson2JsonRedisSerializer();
    }
    
}

3.3 核心原理

  • @EnableRedisHttpSession 导入 RedisHttpSessionConfiguration 配置

    • 给容器中添加了一个组件 RedisOperationsSessionRepository：Redis操作session的增删改查封装类；
    • 继承 SpringHttpSessionConfiguration 初始化了一个 SessionRepositoryFilter（session 存储过滤器）；每个请求过来都必须经过 Filter 组件；创建的时候，自动从容器中获取到了 SessionRepository。

  • SessionRepositoryFilter

    • 将原生的 HttpServletRequest / Response 包装成 SessionRepositoryRequestWrapper / ResponseWrapper；包装后的对象应用到了后面整个执行链；
    • 以后获取 request.getSession(); 都会调用 wrappedRequesr.getSession(); 从SessionRepository获取。

  • 说明：设计模式采用到了装饰者模式。

  • 核心方法：

3.4 官方文档

其他具体使用细节，参考官方文档：docs.spring.io/spring-sess…

四、结束语

“-------怕什么真理无穷,进一寸有一寸的欢喜。”

微信公众号搜索：饺子泡牛奶。

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