分布式架构下的会话追踪实践【基于Cookie和Redis实现】

     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： 

Xml代码  

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： 

Java代码  

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

 3. 跳转到index.jsp： 

Java代码  

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： 

Java代码  

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： 

Java代码  

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： 

Java代码  

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

 <三>. UserCache类的API：

1. addOrUpdate：有效时间为30分钟 

Java代码  

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 

Java代码  

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！