集群环境下实现Session共享

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为什么要实现Session共享

Http是无状态的，为了保持用户的信息，就需要通过Cookie或者Session来存储会话信息。如用户登录成功后，在Session中存储用户信息，此用户后续的操作就不用再重复登录。
但当在集群环境中，同一个站点部署在多台服务器上，就需要实现Session共享。不然用户登录时，请求指向A服务器实例，在Session中存储了会话信息。但下一次请求可能指向了B服务器实例，B服务器拿不到用户之前登录的信息，又要再登录一次。

实现方案

1. Nginx的IP_Hash策略

方案说明
同一IP的请求都路由到同一台服务器上，即会话粘滞
优点
- 配置简单
- 无代码侵入
缺点
- 服务器重启会导致Session丢失
- 存在单点故障风险

推荐使用

2. Tomcat的Session复制

方案说明
多个Tomcat之间修改配置文件达到Session复制的目的。这是早期处理的一种方案
优点
- 服务器重启不会导致Session丢失
- 无代码侵入
- 方便服务器的水平扩展
缺点
- 性能低。存储的数据越多，性能越低下
- 消耗内存
- 复制存在延迟性

不推荐使用的方案

3. Session集中存储

方案说明
Session的本质是缓存，将它交给专业的缓存中间件(如Redis来处理)
优点
- 服务器重启不会导致Session丢失
- 扩展能力强
- 适合大集群环境的使用
缺点
- 代码侵入性，需要在代码中实现与Redis的交互

推荐使用。Spring Session使得基于Redis的Session共享应⽤起来⾮常之简单

SpringSession使用示例

开发一个简单的SpringBoot项目，实现了登录以及简历增、删、改、查的功能。页面直接使用JSP进行实现。

在本机上配置Nginx以及Tomcat模仿集群环境。配置两个Tomcat实例，将上述的项目打包为war包，部署在两个Tomcat实例中。

数据库脚本

CREATE DATABASE db_test DEFAULT CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
CREATE TABLE `tb_resume`(
 `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '用户ID',
 `name` varchar(200) NOT NULL COMMENT '名称',
 `address` varchar(200)  COMMENT '地址',
 `phone` varchar(200) COMMENT '手机',
  PRIMARY KEY(`id`)
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;

项目实现步骤

创建SpringBoot项目cluster_demo
实现了简历表t_resume的数据访问，并实现了简历的增、删、改、查功能（具体详见项目代码）
实现简单的登录功能

登录后端请求，实现登录页面跳转以及登录请求，登录请求中直接判断用户名和密码为admin即登录成功

@Controller
public class LoginController {

    @GetMapping("/login")
    public String loginPage(HttpServletRequest request) {
        Object loginUser = request.getSession().getAttribute("loginUser");

        if(null != loginUser) {
            return "redirect:resumes/list";
        }

        return "login";
    }


    @PostMapping("/login")
    @ResponseBody
    public Res login(HttpServletRequest request, @RequestBody LoginVO loginVO) {
        if(null == loginVO.getName() || loginVO.getName().trim().length() == 0) {
            return Res.fail("用户名不能为空");
        }

        if(null == loginVO.getPassword() || loginVO.getPassword().trim().length() == 0) {
            return Res.fail("密码不能为空");
        }

       
       if(!loginVO.getName().equals("admin") || !loginVO.getPassword().equals("admin")) {
            return Res.fail("用户名或密码错误");
        }


 //登录成功后，在session中存储用户信息       
 request.getSession().setAttribute("loginUser", "admin");
        return Res.ok("登录成功");

    }
}

登录拦截器的配置，判断非登录页面的请求，判断用户是否登录，没有登录则跳转到登录页面

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        Object loginUser = request.getSession().getAttribute("loginUser");

        if(null != loginUser) {
            return true;
        }

        response.sendRedirect("/login");
        return false;
    }
}


@Configuration
public class LoginAppConfigurer extends WebMvcConfigurerAdapter{
    
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor()).addPathPatterns("/**").excludePathPatterns("/login/**","/error");
        super.addInterceptors(registry);
    }
}

登录表单的页面以及登录请求的交互实现

<html>
    <body>
        <h2>用户登录</h2>
        <div>
            <div>
                <b>用户名：</b><input id="name" type="text" placeholder="请输入用户名"/>
            </div>
            <div>
                <b>密码：</b><input id="password" type="password" placeholder="请输入用户密码"/>
            </div>
            <div>
                <input id="btnLogin" type="button" value="登录"/>
            </div>
        </div>
    </body>
<script src="http://libs.baidu.com/jquery/2.0.0/jquery.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
    $('#btnLogin').on('click', function() {
       var name =  $('#name').val().trim();
       var password =  $('#password').val().trim();
       if(name.length == 0) {
           alert('请输入用户名');
           return;
       }
       if(password.length == 0) {
           alert('请输入密码');
           return;
       }
       var params = {
           'name': name,
           'password': password
       };
        $.ajax({
            type: 'post',
            url: 'login',
            data: JSON.stringify(params),
            contentType: 'application/json;charset=utf-8',
            dataType: 'json',
            success: function(result) {
                if(result.success) {
                    window.location.href = 'resumes/list';
                }else {
                    alert(result.data);
                }
            }
        });
    });
</script>
</html>

开始实现Session共享功能。引入Redis以及SpringSession的依赖

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.session</groupId>
        <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
    </dependency>

项目配置文件application.properties中配置下redis的配置信息

spring.redis.database=0
spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=6379

在ClusterApplication中添加上EnableRedisHttpSession注解，实现Session共享的配置

@SpringBootApplication
@EnableCaching
@EnableRedisHttpSession
public class ClusterApplication extends SpringBootServletInitializer {}

在login.jsp中增加输出端口号以及SessionID

<div>
    <div>
        <p>服务器端口：${pageContext.request.localPort}</p>
        <p>当前SessionID：${pageContext.session.id}</p>
    </div>
</div>

使用mvn clean package打包项目为demo.war

Tomcat配置步骤

创建两个Tomcat实例，分别配置为8080和8081端口

image.png

将上述打包的demo.war分别放到两个tomcat的webapps目录下
修改每个Tomcat实例的server.xml配置

在Server和Connector修改访问端口为8080或8081（默认为8080端口的话则不用再修改）

<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN">

    <Connector port="8081"/>
</Server>

在Host标签上增加Context子标签，指定相应项目的路径以及访问路径。这里配置如下：

<Host name="localhost"  appBase="webapps"
            deployOnStartup="false" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Context docBase="demo.war" path="/" />
</Host>

启动tomcat，确认项目访问成功

sh bin/startup.sh

Nginx配置步骤

在Nginx上配置负载均衡策略

修改nginx.conf配置文件，配置反向代理。此处是监听80端口，域名是www.yyh.com。配置内容如下：

http{
    upstream cluster-server {
        server 127.0.0.1:8080;
        server 127.0.0.1:8081;
    }

    server {
        listen       80;
        server_name  www.yyh.com;
        access_log  /logs/nginx/cluster.access.log;
        location / {
            proxy_pass  http://cluster-server;
        }
    }
}

修改电脑的hosts文件，配置上www.yyh.com与本机的映射关系

127.0.0.1 www.yyh.com

Nginx执行热加载

nginx -s reload

演示效果

在浏览器上访问http://www.yyh.com查看实现效果

Nginx转发请求给了tomcat-8080

在这里插入图片描述

Nginx转发请求给了tomcat-8081

在这里插入图片描述

从上面可以看到服务器端口在8080和8081顺序变化着，但是当前SessionID的值没有变化，则实现了Session的共享

输入admin/admin进行登录，登录成功后跳转到简历列表页面

在这里插入图片描述

项目代码

cluster_demo项目代码