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分布式Session：基于Spring-Session 和 Redis实现

来源：互联网 发布：ubuntu 新建文档 编辑：程序博客网 时间：2024/06/06 02:04
  1. 前言
    1. 在Web项目开发中，会话管理是一个很重要的部分，用于存储与用户相关的数据。通常是由符合session规范的容器来负责存储管理，
    2. 也就是一旦容器关闭，重启会导致会话失效。因此打造一个高可用性的系统，必须将session管理从容器中独立出来。
    3.   
    4. 共享Session问题
      HttpSession是通过Servlet容器创建和管理的，像Tomcat/Jetty都是保存在内存中的。而如果我们把web服务器搭建成分布式的集群，然后利用LVS或Nginx做负载均衡，那么来自同一用户的Http请求将有可能被分发到两个不同的web站点中去。那么问题就来了，如何保证不同的web站点能够共享同一份session数据呢？
      最简单的想法就是把session数据保存到内存以外的一个统一的地方，例如Memcached/Redis等数据库中。那么问题又来了，如何替换掉Servlet容器创建和管理HttpSession的实现呢？
      （1）设计一个Filter，利用HttpServletRequestWrapper，实现自己的 getSession()方法，接管创建和管理Session数据的工作。spring-session就是通过这样的思路实现的。
      （2）利用Servlet容器提供的插件功能，自定义HttpSession的创建和管理策略，并通过配置的方式替换掉默认的策略。不过这种方式有个缺点，就是需要耦合Tomcat/Jetty等Servlet容器的代码。
    5.          这方面其实早就有开源项目了，例如memcached-session-manager，以及tomcat-redis-session-manager。暂时都只支持Tomcat6/Tomcat7。
    8. 而这实现方案有很多种，下面简单介绍下：
    10. 第一种
    12. 是使用容器扩展来实现，大家比较容易接受的是通过容器插件来实现，比如基于Tomcat的tomcat-redis-session-manager，基于Jetty的jetty-session-redis等等。
    13. 好处是对项目来说是透明的，无需改动代码。不过前者目前还不支持Tomcat 8，或者说不太完善。
    14. 个人觉得由于过于依赖容器，一旦容器升级或者更换意味着又得从新来过。
    15. 并且代码不在项目中，对开发者来说维护也是个问题。
    17. 第二种
    19. 是自己写一套会话管理的工具类，包括Session管理和Cookie管理，在需要使用会话的时候都从自己的工具类中获取，而工具类后端存储可以放到Redis中。
    20. 很显然这个方案灵活性最大，但开发需要一些额外的时间。
    21. 并且系统中存在两套Session方案，很容易弄错而导致取不到数据。
    23. 第三种【本文即是这种方式】
    25. 是使用框架的会话管理工具，也就是本文要说的spring-session，可以理解是替换了Servlet那一套会话管理，
    26. 既不依赖容器，又不需要改动代码，并且是用了spring-data-redis那一套连接池，可以说是最完美的解决方案。
    27. 当然，前提是项目要使用Spring Framework才行。

  2. Spring-session官网的特性介绍
    1. Features
    3. Spring Session provides the following features:
    5. API and implementations for managing a user's session
    7. HttpSession - allows replacing the HttpSession in an application container (i.e. Tomcat) neutral way
    8. Clustered Sessions - Spring Session makes it trivial[平常的，平凡的; 不重要的] to support clustered sessions without being tied to an application container specific solution.
    9. Multiple Browser Sessions - Spring Session supports managing multiple users' sessions in a single browser instance (i.e. multiple authenticated accounts similar to Google).
    10. RESTful APIs - Spring Session allows providing session ids in headers to work with RESTful APIs
    11. WebSocket - provides the ability to keep the HttpSession alive when receiving WebSocket messages


  3. 环境准备
    1. redis安装版本：redis-3.2.5.tar.gz
    2. JDK版本：1.7+
    3. Spring版本：4.1+
    4. Spring-session版本：1.2.1.RELEASE

  4.   Maven依赖
    1. <!-- 指定版本号 -->
    2. <properties>
    3. <!-- Spring -->
    4. <spring.version>4.1.5.RELEASE</spring.version>
    5. <!-- JEDIS -->
    6. <jedis.version>2.8.1</jedis.version>
    7. <!-- Spring Session -->
    8. <spring-session-data-redis.version>1.2.1.RELEASE</spring-session-data-redis.version>
    9. </properties>
    10. <!-- 使用Spring Session做分布式会话管理 -->
    11. <dependency>
    12. <groupId>org.springframework.session</groupId>
    13. <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
    14. <version>${spring-session-data-redis.version}</version>
    15. </dependency>
    16. <!-- JEDIS -->
    17. <dependency>
    18. <groupId>redis.clients</groupId>
    19. <artifactId>jedis</artifactId>
    20. <version>${jedis.version}</version>
    21. </dependency>

  5.   web.xml中配置Session过滤器【springSessionRepositoryFilter】
    1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    2. <web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    3.          xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
    4.          xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
    5.          id="WebApp_ID" version="3.0">
    7.     <display-name>CloudPayment</display-name>
    8.     <!-- 欢迎页面 -->
    9.     <welcome-file-list>
    10.         <welcome-file>index.html</welcome-file>
    11.         <welcome-file>index.htm</welcome-file>
    12.         <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    13.         <welcome-file>default.html</welcome-file>
    14.         <welcome-file>default.htm</welcome-file>
    15.         <welcome-file>default.jsp</welcome-file>
    16.     </welcome-file-list>
    18.     <!-- Log4jConfigListener必须要在Spring的Listener之前 -->
    19.     <!-- log4jConfigLocation -->
    20.     <context-param>
    21.         <param-name>log4jConfigLocation</param-name>
    22.         <param-value>classpath:/config/log4j.xml</param-value>
    23.     </context-param>
    24.     <!-- Spring刷新Log4j配置文件变动的间隔,单位为毫秒 -->
    25.     <context-param>
    26.         <param-name>log4jRefreshInterval</param-name>
    27.         <param-value>10000</param-value>
    28.     </context-param>
    30.     <!-- 加载spring容器 -->
    31.     <context-param>
    32.         <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    33.         <param-value>
    34.             classpath:spring/applicationContext-*.xml
    35.         </param-value>
    36.     </context-param>
    38.     <!-- Log4jConfigListener -->
    39.     <listener>
    40.         <listener-class>org.springframework.web.util.Log4jConfigListener</listener-class>
    41.     </listener>
    43.     <!-- ContextLoaderListener -->
    44.     <listener>
    45.         <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
    46.     </listener>
    48.     <!-- 在spring的普通类取session和request对象 -->
    49.     <listener>
    50.         <listener-class>org.springframework.web.context.request.RequestContextListener</listener-class>
    51.     </listener>
    53.     <!-- Spring MVC配置【*.do】开始 -->
    54.     <servlet>
    55.         <servlet-name>SpringMVC</servlet-name>
    56.         <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    57.         <init-param>
    58.             <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    59.             <param-value>classpath:spring/applicationContext-springMVC.xml</param-value>
    60.         </init-param>
    61.         <load-on-startup>1</load-on-startup>
    62.     </servlet>
    64.     <servlet-mapping>
    65.         <servlet-name>SpringMVC</servlet-name>
    66.         <url-pattern>*.action</url-pattern>
    67.         <url-pattern>*.do</url-pattern>
    68.     </servlet-mapping>
    69.     <!-- Spring MVC配置【*.do】结束 -->
    71.     <!-- 一般情况下Spring Session的过滤器要放在第一位 -->
    72.     <filter>
    73.         <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name>
    74.         <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
    75.     </filter>
    76.     <filter-mapping>
    77.         <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name>
    78.         <url-pattern>/*</url-pattern>
    79.         <dispatcher>REQUEST</dispatcher>
    80.         <dispatcher>ERROR</dispatcher>
    81.     </filter-mapping>
    83.     <!-- Post乱码解决 (要放在最后) -->
    84.     <filter>
    85.         <filter-name>encodingFilter</filter-name>
    86.         <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
    87.         <init-param>
    88.             <param-name>encoding</param-name>
    89.             <param-value>UTF-8</param-value>
    90.         </init-param>
    91.         <init-param>
    92.             <param-name>forceEncoding</param-name>
    93.             <param-value>true</param-value>
    94.         </init-param>
    95.     </filter>
    96.     <filter-mapping>
    97.         <filter-name>encodingFilter</filter-name>
    98.         <url-pattern>/*</url-pattern>
    99.     </filter-mapping>
    100. </web-app>

  6.   编写applicationContext-jedis.xml，并配置RedisHttpSessionConfiguration
    1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    3.        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    4.        xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    5.        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    6.             http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    9.     <!-- 配置文件 -->
    10.     <context:property-placeholder location="classpath:config/redis.properties" ignore-unresolvable="true"/>
    12.     <!-- 支持注解 -->
    13.     <!-- <context:annotation-config /> -->
    14.     <!-- 组件扫描 -->
    15.     <context:component-scan base-package="com.newcapec.cloudpay.dao"/>
    17.     <!-- 将session放入redis -->
    18.     <!-- <context:annotation-config /> -->
    19.     <!-- RedisHttpSessionConfiguration -->
    20.     <bean class="org.springframework.session.data.redis.config.annotation.web.http.RedisHttpSessionConfiguration">
    21.         <!-- 超时时间，默认是1800秒 -->
    22.         <property name="maxInactiveIntervalInSeconds" value="${redis.session.maxInactiveIntervalInSeconds}"/>
    23.     </bean>
    25.     <!-- 连接池配置 -->
    26.     <bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
    27.         <!-- 最大连接数 -->
    28.         <property name="maxTotal" value="${redis.maxTotal}"/>
    29.         <!-- 最大空闲连接数 -->
    30.         <property name="maxIdle" value="${redis.maxIdle}"/>
    31.         <!-- 每次释放连接的最大数目 -->
    32.         <property name="numTestsPerEvictionRun" value="${redis.numTestsPerEvictionRun}"/>
    33.         <!-- 释放连接的扫描间隔（毫秒） -->
    34.         <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="${redis.timeBetweenEvictionRunsMillis}"/>
    35.         <!-- 连接最小空闲时间 -->
    36.         <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="${redis.minEvictableIdleTimeMillis}"/>
    37.         <!-- 连接空闲多久后释放, 当空闲时间>该值 且 空闲连接>最大空闲连接数 时直接释放 -->
    38.         <property name="softMinEvictableIdleTimeMillis" value="${redis.softMinEvictableIdleTimeMillis}"/>
    39.         <!-- 获取连接时的最大等待毫秒数,小于零:阻塞不确定的时间,默认-1 -->
    40.         <property name="maxWaitMillis" value="${redis.maxWaitMillis}"/>
    41.         <!-- 在获取连接的时候检查有效性, 默认false -->
    42.         <property name="testOnBorrow" value="${redis.testOnBorrow}"/>
    43.         <!-- 在空闲时检查有效性, 默认false -->
    44.         <property name="testWhileIdle" value="${redis.testWhileIdle}"/>
    45.         <!-- 连接耗尽时是否阻塞, false报异常,ture阻塞直到超时, 默认true -->
    46.         <property name="blockWhenExhausted" value="${redis.blockWhenExhausted}"/>
    47.     </bean>
    49.     <!--JedisConnectionFactory -->
    50.     <bean id="jedisConnectionFactory"
    51.           class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
    52.         <property name="hostName" value="${redis.host}"/>
    53.         <property name="port" value="${redis.port}"/>
    54.         <property name="password" value="${redis.password}"/>
    55.         <property name="timeout" value="${redis.timeout}"/>
    56.         <property name="usePool" value="${redis.usePool}"/>
    57.         <property name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig"/>
    58.     </bean>
    60.     <!-- 序列化 -->
    61.     <bean id="stringRedisSerializer"
    62.           class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer">
    63.     </bean>
    65.     <!-- redisTemplate配置，redisTemplate是对Jedis的对redis操作的扩展，有更多的操作，封装使操作更便捷 -->
    66.     <!-- <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate"
    67.         p:connection-factory-ref="jedisConnectionFactory" p:keySerializer-ref="stringRedisSerializer"
    68.         p:valueSerializer-ref="stringRedisSerializer" p:hashKeySerializer-ref="stringRedisSerializer"
    69.         p:hashValueSerializer-ref="stringRedisSerializer"> </bean> -->
    70.     <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">
    71.         <property name="connectionFactory" ref="jedisConnectionFactory"/>
    72.         <property name="keySerializer">
    73.             <bean
    74.                     class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer"/>
    75.         </property>
    76.         <property name="valueSerializer">
    77.             <bean
    78.                     class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
    79.         </property>
    80.         <property name="hashKeySerializer">
    81.             <bean
    82.                     class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer"/>
    83.         </property>
    84.         <property name="hashValueSerializer">
    85.             <bean
    86.                     class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
    87.         </property>
    88.     </bean>
    90.     <!-- 静态注入 -->
    91.     <!-- <bean name="testRedisTemplate" class=""> <property name="redisTemplate"
    92.         ref="redisTemplate" /> </bean> -->
    94.     <!-- jedis客户端单机版(配置用户名和密码)-->
    95.     <bean id="redisClient" class="redis.clients.jedis.JedisPool">
    96.         <constructor-arg index="0" ref="jedisPoolConfig"/>
    97.         <constructor-arg index="1" value="${redis.host}"/>
    98.         <constructor-arg index="2" value="${redis.port}" type="int"/>
    99.         <constructor-arg index="3" value="${redis.timeout}"
    100.                          type="int"/>
    101.         <constructor-arg index="4" value="${redis.password}"/>
    102.     </bean>
    104. </beans>

  7. redis相关配置信息
    1. ##############################【Redis-配置】【BGN】###################
    3. #++++++++++++【本地】【BGN】++++++++++
    5. #++++++++新支付平台开发++++++++++
    7. ##  redis【本地--主机地址-新支付平台开发】
    8. redis.host = 192.168.112.XXX
    9. ##  redis【本地--端口号-新支付平台开发】
    10. redis.port = 6379
    11. # redis【本地--登录密码-新支付平台开发】
    12. redis.password = XXX
    14. #++++++++++++【本地】【END】++++++++++
    17. ## redis【超时时间】
    18. redis.timeout=100000
    20. ## redis【是否使用连接池】
    21. redis.usePool=true
    23. ## redis【最大连接数】
    24. redis.maxTotal=300
    26. ## redis【最大空闲连接数】
    27. redis.maxIdle=10
    29. ## redis【每次释放连接的最大数目】
    30. redis.numTestsPerEvictionRun=1024
    32. ## redis【释放连接的扫描间隔（毫秒）】
    33. redis.timeBetweenEvictionRunsMillis=30000
    35. ## redis【连接最小空闲时间】
    36. redis.minEvictableIdleTimeMillis=1800000
    38. ## redis【 连接空闲多久后释放, 当空闲时间>该值 且 空闲连接>最大空闲连接数 时直接释放】
    39. redis.softMinEvictableIdleTimeMillis=10000
    41. ## redis【获取连接时的最大等待毫秒数,小于零:阻塞不确定的时间,默认-1】
    42. redis.maxWaitMillis=1000
    44. ## redis【在获取连接的时候检查有效性, 默认false】
    45. redis.testOnBorrow=true
    47. ## redis【在空闲时检查有效性, 默认false】
    48. redis.testWhileIdle=true
    50. ## redis【连接耗尽时是否阻塞, false报异常,ture阻塞直到超时, 默认true】
    51. redis.blockWhenExhausted=true
    53. ##############################【Redis-配置】【END】###################
    55. ##############################【Redis-Spring-Session】【BGN】###################
    57. ## 超时时间，7200秒，项目中没有使用拦截器，尽量延长session时间，降低由session超时引起的异常
    58. redis.session.maxInactiveIntervalInSeconds=7200
    60. ##############################【Redis-Spring-Session】【END】###################

  8.    验证：
    1. 第一种方式：
    2. 使用redis-cli就可以查看到session key了，且浏览器Cookie中的jsessionid已经替换为session。
      1. 127.0.0.1:6379> KEYS *
      2. 1) "spring:session:expirations:1440922740000"
      3. 2) "spring:session:sessions:35b48cb4-62f8-440c-afac-9c7e3cfe98d3"

    1. 第二种方式：
    2. 通过 redis-desktop-manager【下载地址：https://redisdesktop.com/download】查看
  10.   异常解决：  报错springSessionRepositoryFilter不存在
    1. 问题：
    2. org.apache.catalina.core.StandardContext filterStart
    3. 严重: Exception starting filter springSessionRepositoryFilter
    4. org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException: No bean named 'springSessionRepositoryFilter' is defined
    5. at org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory.getBeanDefinition(DefaultListableBeanFactory.java:698)
    6. at org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory.getMergedLocalBeanDefinition(AbstractBeanFactory.java:1175)
    7. at org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory.doGetBean(AbstractBeanFactory.java:284)
    8. at org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory.getBean(AbstractBeanFactory.java:202)
    9. at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.getBean(AbstractApplicationContext.java:1060)
    10. at org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy.initDelegate(DelegatingFilterProxy.java:326)
    11. at org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy.initFilterBean(DelegatingFilterProxy.java:235)
    12. at org.springframework.web.filter.GenericFilterBean.init(GenericFilterBean.java:199)
    官网解释：
    1.  解决：
    2. 上图中说明了是步骤1创建的springSessionRepositoryFilter。
    3. 仔细检查web.xml。确保springSessionRepositoryFilter先于启动其他flter创建了即可。

  12. 注意
    1. spring-session要求Redis Server版本不低于2.8

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