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面试题

集群部署时的分布式 Session 如何实现?

面试官心理分析

面试官问了你一堆 Dubbo 是怎么玩儿的,你会玩儿 Dubbo 就可以把单块系统弄成分布式系统,然后分布式之后接踵而来的就是一堆问题,最大的问题就是分布式事务接口幂等性分布式锁,还有最后一个就是分布式 Session

当然了,分布式系统中的问题何止这么一点,非常之多,复杂度很高,这里只是说一下常见的几个问题,也是面试的时候常问的几个。

面试题剖析

Session 是啥?浏览器有个 Cookie,在一段时间内这个 Cookie 都存在,然后每次发请求过来都带上一个特殊的 jsessionid cookie ,就根据这个东西,在服务端可以维护一个对应的 Session 域,里面可以放点数据。

一般的话只要你没关掉浏览器,Cookie 还在,那么对应的那个 Session 就在,但是如果 Cookie 没了,Session 也就没了。常见于什么购物车之类的东西,还有登录状态保存之类的。

这个不多说了,懂 Java 的都该知道这个。

单块系统的时候这么玩儿 Session 没问题,但是你要是分布式系统呢,那么多的服务,Session 状态在哪儿维护啊?

其实方法很多,但是常见常用的是以下几种:

完全不用 Session

使用 JWT Token 储存用户身份,然后再从数据库或者 cache 中获取其他的信息。这样无论请求分配到哪个服务器都无所谓。

Tomcat + Redis

这个其实还挺方便的,就是使用 Session 的代码,跟以前一样,还是基于 Tomcat 原生的 Session 支持即可,然后就是用一个叫做 Tomcat RedisSessionManager 的东西,让所有我们部署的 Tomcat 都将 Session 数据存储到 Redis 即可。

在 Tomcat 的配置文件中配置:

<Valve className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve" />

<Manager className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager"
         host="{redis.host}"
         port="{redis.port}"
         database="{redis.dbnum}"
         maxInactiveInterval="60"/>

然后指定 Redis 的 host 和 port 就 ok 了。

<Valve className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve" />
<Manager className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager"
     sentinelMaster="mymaster"
     sentinels="<sentinel1-ip>:26379,<sentinel2-ip>:26379,<sentinel3-ip>:26379"
     maxInactiveInterval="60"/>

还可以用上面这种方式基于 Redis 哨兵支持的 Redis 高可用集群来保存 Session 数据,都是 ok 的。

Spring Session + Redis

上面所说的第二种方式会与 Tomcat 容器重耦合,如果我要将 Web 容器迁移成 Jetty,难道还要重新把 Jetty 都配置一遍?

因为上面那种 Tomcat + Redis 的方式好用,但是会严重依赖于 Web 容器,不好将代码移植到其他 Web 容器上去,尤其是你要是换了技术栈咋整?比如换成了 Spring Cloud 或者是 Spring Boot 之类的呢?

所以现在比较好的还是基于 Java 一站式解决方案,也就是 Spring。人家 Spring 基本上承包了大部分我们需要使用的框架,Spirng Cloud 做微服务,Spring Boot 做脚手架,所以用 Spring Session 是一个很好的选择。

在 pom.xml 中配置:

<dependency>
  <groupId>org.springframework.session</groupId>
  <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
  <version>1.2.1.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>redis.clients</groupId>
  <artifactId>jedis</artifactId>
  <version>2.8.1</version>
</dependency>

在 Spring 配置文件中配置:

<bean id="redisHttpSessionConfiguration"
     class="org.springframework.session.data.redis.config.annotation.web.http.RedisHttpSessionConfiguration">
    <property name="maxInactiveIntervalInSeconds" value="600"/>
</bean>

<bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
    <property name="maxTotal" value="100" />
    <property name="maxIdle" value="10" />
</bean>

<bean id="jedisConnectionFactory"
      class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory" destroy-method="destroy">
    <property name="hostName" value="${redis_hostname}"/>
    <property name="port" value="${redis_port}"/>
    <property name="password" value="${redis_pwd}" />
    <property name="timeout" value="3000"/>
    <property name="usePool" value="true"/>
    <property name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig"/>
</bean>

在 web.xml 中配置:

<filter>
    <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
    <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

示例代码:

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    @RequestMapping("/putIntoSession")
    public String putIntoSession(HttpServletRequest request, String username) {
        request.getSession().setAttribute("name",  "leo");
        return "ok";
    }

    @RequestMapping("/getFromSession")
    public String getFromSession(HttpServletRequest request, Model model){
        String name = request.getSession().getAttribute("name");
        return name;
    }
}

上面的代码就是 ok 的,给 Spring Session 配置基于 Redis 来存储 Session 数据,然后配置了一个 Spring Session 的过滤器,这样的话,Session 相关操作都会交给 Spring Session 来管了。接着在代码中,就用原生的 Session 操作,就是直接基于 Spring Session 从 Redis 中获取数据了。

实现分布式的会话有很多种方式,我说的只不过是比较常见的几种方式,Tomcat + Redis 早期比较常用,但是会重耦合到 Tomcat 中;近些年,通过 Spring Session 来实现。

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