分布式架构下的会话追踪实践【基于Cookie和Redis实现】

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在单台Tomcat应用中,通常使用session保存用户的会话数据。面对高并发的场景,一台Tomcat难当大任,通常我们会使用Nginx在前端拦截用户请求,转发给后端的Tomcat服务器群组。在集群环境下,怎么才能做到session数据在多台Tomcat之间的共享呢?

当然我们可以在多台Tomcat之间进行session数据的相互复制。这样做的代价是巨大的,尤其是后端Tomcat服务器比较多的情况下(几十台、甚至上百台Tomcat),session数据在Tomcat之间的相互复制,将消耗大量的系统开销、甚至引发网络广播风暴,影响服务器的正常运行。

这时候可以考虑将session数据进行集中存储,比较常见的是使用Memcached来存放会话数据。但是使用Memcached有着诸多限制,比如:对存放对象大小的限制、无法进行数据的持久化等。在下面的demo中将使用Redis来充当Memcached的角色,同时使用Spring Data Redis来完成对Redis的操作。

<一>. 生成Cookie:

在非分布式环境下,每个用户打开浏览器发送请求时,服务器对针对每个用户创建一个session对象,

然后我们可以将和该用户相关的会话数据非常“透明”的存放到对应的session对象里面,直到用户关闭浏览器,服务器才将和该用户对应的session对象销毁。然而服务器如何把每个用户和TA对应的session进行“绑定”呢?

细心的童鞋会发现刚一打开浏览器进行访问的时候,服务器已经“偷偷”地在客户端写入了一个命名为

jsessionid的cookie、并且有效时间为session级别、也就是用户关闭浏览器时,该cookie即被清除。没错的,在我们调用servlet的api获取session对象时,其实服务器还访问了jsessionid这个cookie,服务器将根据这个唯一的jsessionid来区分不同的客户端。

依葫芦画瓢,在用户访问首页时,生成命名为user-key的cookie,值为uuid字符串。

1. 用户访问首页时,先进入到IndexServlet,添加如下配置到web.xml文件:

  1. <welcome-file-list>
  2. <welcome-file>IndexServlet</welcome-file>
  3. </welcome-file-list>

2. 在IndexServlet中生成user-key并存放至cookie:

  1. String userKey = UUID.randomUUID().toString();
  2. Cookie cookie = new Cookie("user-key", userKey);
  3. response.addCookie(cookie);

3. 跳转到index.jsp:

  1. request.getRequestDispatcher("index.jsp").forward(request, response);

<二>. 用户登录,存放用户信息到Redis里面:

1. 从cookie中获取userKey:

  1. String userKey = null;
  2. Cookie[] cookies = request.getCookies();
  3. for (Cookie cookie : cookies) {
  4. if("user-key".equals(cookie.getName())) {
  5. userKey = cookie.getValue();
  6. break;
  7. }
  8. }

2. 如果用户成功登录,将用户信息存放至Redis:

  1. ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
  2. UserCache userCache = (UserCache)context.getBean("userCache");
  3. if(null != user && null != userKey) {
  4. userCache.addOrUpdate(userKey, user);
  5. }

3. 从Redis中获取用户数据:

  1. Userinfo loginUser = userCache.load(userKey);

<三>. UserCache类的API:

1. addOrUpdate:有效时间为30分钟

  1. public void addOrUpdate(String userKey, Userinfo user) {
  2. redisTemplate.opsForValue().set(userKey, user, 30, TimeUnit.MINUTES);
  3. }

2. load:访问用户信息时,更新失效时间

  1. public Userinfo load(String userKey) {
  2. Userinfo user = redisTemplate.opsForValue().get(userKey);
  3. redisTemplate.expire(userKey, 30, TimeUnit.MINUTES);
  4. return user;
  5. }

如上所述,简单介绍了使用Cookie和Redis保存会话数据的简单思路,详细的代码参见附件!

诚然,上述设计还有诸多不完善或者待优化的地方,比如生成Cookie的时机放到HttpSessionListener实现类的sessionCreated()方法为妥!有空了再优化一下,这里暂时抛砖引玉啦!

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参考知识库
人工智能知识库11581  关注 | 521  收录
Python知识库21207  关注 | 1342  收录
Java SE知识库24372  关注 | 477  收录
微信开发知识库19477  关注 | 784  收录
评论
4 楼 caijixu01 2016-05-15  
good!
3 楼 u012730315 2015-09-21  
请教一下,我之前也是这么做的。

今天面试的时候,面试官问我,如果服务器宕机怎么办?

那不是很多用户都下线了?

持久化的话,我觉得性能可能有问题

2 楼 Hello_Nick_Xu 2014-08-13  
bert82503 写道
1,对session数据进行持久化,出于什么考虑? 
2,用户关闭浏览器时,该cookie即被清除。持久化真有必要吗?
3,时间久了之后,如何清理这些失效的持久化数据?

1. 如果仅是简单的进行会话追踪,使用Redis确实是大才小用了!
2. Redis提供了丰富的数据结构,比如可以基于list实现最为常见的TopN操作;
   基于Pub/Sub实现消息系统等;
   可以作为简单的数据库系统存放用户的登录日志;
   对于用户需要频繁访问、并且不会频繁修改的数据也可以放到Redis里面,减少对关系型数据库的直接访问。。。
3. 基于比较广泛的需求,Redis提供了数据持久化机制,即使Redis服务器宕机数据不会丢失!
对于不需要持久化的数据,设置失效时间即可

1 楼 bert82503 2014-08-13  
1,对session数据进行持久化,出于什么考虑? 
2,用户关闭浏览器时,该cookie即被清除。持久化真有必要吗?
3,时间久了之后,如何清理这些失效的持久化数据?

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