SpringBoot Spring-Session分布式会话

时间:2022-09-28 长安明月人气:0

Spring 提供了处理分布式会话的解决方案：Spring-Session。Spring-Session 提供了对Redis、MongoDB、MySQL 等常用存储的支持，Spring-Session 提供与 HttpSession 的透明整合，这意味着开发人员可以使用 Spring-Session 支持的实现方式，切换 HttpSession 至 Spring-Session。本文采用 Redis 作为第三方存储，总结下 SpringBoot 整合 Spring-Session 实现分布式会话的实战方式及测试过程。

一、配置及开发

Step 1、添加依赖

在项目的 pom.xml 文件中添加 Redis 和 Spring-Session 的依赖包。

        <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>

Step 2、配置 Redis 和 Spring-Session 持久化方式

笔者习惯使用 application.properties 作为 SpringBoot 的配置文件，也可以使用 application.yml 来配置。在 application.properties 配置文件中添加如下配置。

# 配置 Redis 服务器地址（此处是一个虚假地址）
spring.redis.host=10.211.12.6
# 配置 Redis 端口
spring.redis.port=6379
# 配置 Redis 密码
spring.redis.password=123456
# 其他 Redis 的配置还有很多，例如 Redis 连接池的配置，此处暂时只配置上述几项关键点
# spring session 配置
spring.session.store-type=redis

Step 3、使用 JSON 序列化机制

Spring-Session 默认使用 JDK 序列化机制，要求类实现 Serializable 接口，序列化后是二进制字节数组，不易看懂。使用 JSON 序列化机制，序列化后的字符串容易看懂。

package com.test.conf;

import com.alibaba.fastjson.support.spring.GenericFastJsonRedisSerializer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;

// spring session 使用 json 序列化机制
@Configuration
public class SessionConfig {
    @Bean
    public RedisSerializer<Object> springSessionDefaultRedisSerializer() {
        return new GenericFastJsonRedisSerializer();
    }
}

Step 4、在 SpringBoot 启动类中添加 @EnableRedisHttpSession 注解，开启 Spring-Session

package com.test;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.session.data.redis.config.annotation.web.http.EnableRedisHttpSession;

@SpringBootApplication
// 开启 Spring-Session
@EnableRedisHttpSession
// @EnableRedisHttpSession(maxInactiveIntervalInSeconds = 1800, redisNamespace = "test:session")
public class TestSessionAppApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TestSessionAppApplication.class, args);
    }
}

打上 @EnableRedisHttpSession 注解即可开启 Spring-Session。注解有几个参数可以单独设置，其中 maxInactiveIntervalInSeconds 表示 Session 过期时间，默认值是 30 分钟；redisNamespace 表示 Session 在 Redis 中存储时的命名空间，即 Session 在 Redis 中存储的键名前缀，默认值是 “spring:session”，在实际项目中，可能不同的系统为了节约资源，会使用同一个 Redis，为了区分不同系统的 Session，可以为每个系统设置单独的命名空间。

到此，项目关于 Spring-Session 的配置及开发已经基本完成，开发者可以像使用 HttpSession 的方式操作会话。下节是测试过程。

二、测试

2.1 controller 层编写测试 demo

    @RequestMapping(value = "testSession")
    public String testSession(HttpServletRequest request) {
        HttpSession session = request.getSession();
        log.info("sessionId:[{}]", session.getId());
        session.setAttribute("name", "Lucy");
        session.setAttribute("age", "20");
        return session.getAttribute("name").toString();
    }

2.2 测试过程

同时以不同的端口 9001/9002 启动 SpringBoot 项目，在本机电脑上模拟分布式集群中的不同节点。用谷歌浏览器打开链接 http://localhost:9001/testSession，服务端打印日志如下所示。

sessionId:[5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02]

客户端登录 Redis 服务器，查看 Redis 中的 Session 内容。

[testuser@vm ~]$ redis-cli -h 10.211.12.6 -p 6379
10.211.12.6:6379> auth 123456
OK
10.211.12.6:6379> keys *
1) "spring:session:expirations:1658127780000"
2) "spring:session:sessions:5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02"
3) "spring:session:sessions:expires:5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02"

Redis 会为每个 RedisSession 存储三个键值对（以下简称 key-value）：

第一个 key-value 存储这个 Session 的 Id，是一个 Set 类型的 Redis 数据结构。这个 key 中的最后的 1658127780000 值是一个时间戳，根据这个 Session 过期时刻滚动至下一分钟而计算得出。
第二个 key-value 用来存储 Session 的详细信息，是一个 Hash 类型的 Redis 数据结构，包括 Session 的最近访问时间（lastAccessedTime）、过期时间间隔（maxInactiveInterval，默认是 30 分钟，这里保存的秒值）、创建时间（creationTime）、sessionAttr 等等。
第三个 key-value 用来表示 Session 在 Redis 中的过期时间，是一个 String 类型的 Redis 数据结构。这个 key-value 不存储任何有用数据，只是为表示 Session 过期而设置。这个 key 在 Redis 中的过期时间即为 Session 的过期时间间隔，可以用 ttl 命令查看该 key 的过期时间，即为 Session 的过期时间。

本次测试时，Redis 中的数据详情如下所示。

10.211.12.6:6379> type spring:session:expirations:1658127780000
set
10.211.12.6:6379> smembers spring:session:expirations:1658127780000
1) "\"expires:5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02\""
10.211.12.6:6379>
10.211.12.6:6379> type spring:session:sessions:5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02
hash
10.211.12.6:6379> hgetall spring:session:sessions:5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02
 1) "lastAccessedTime"
 2) "1658125969794"
 3) "maxInactiveInterval"
 4) "1800"
 5) "creationTime"
 6) "1658125925139"
 7) "sessionAttr:age"
 8) "\"20\""
 9) "sessionAttr:name"
10) "\"Lucy\""
10.211.12.6:6379>
10.211.12.6:6379> type spring:session:sessions:expires:5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02
string
10.211.12.6:6379> get spring:session:sessions:expires:5c417104-4f6d-430d-b569-cbc1e19cdf02
""
10.201.42.26:6379>

查看浏览器 Cookie，此时浏览器已经有了一个正在使用的 Cookie，见下图。

刷新浏览器，后端打印的 SessionId 不变，Redis 中的 Session 内容未新增，浏览器正常返回内容。说明本节点操作 Session 正常。

同一浏览器，打开另外一个测试端口链接 http://localhost:9002/testSession，浏览器自动携带 Cookie，后端打印内容相同，Redis 内容相同（过期时间已更新），说明集群节点之间共享了 Session。

三、Spring-Session 的缺点

虽然 Spring-Session 提供了一种简单易用，近乎透明的集成方式，使得支持集群会话变得微不足道，但是实际上 Spring-Session 是有些缺陷的。

无法做到 Session 的过期以及销毁事件的实时发布；
序列化方式可能对一些特定类型的会话，支持的不是很好；
Redis 存储一个会话需要 3 个键值，占用空间稍微大些；
在高并发场景下，Session 因为不是 CAS(Compare And Set) 操作，所以可能存在一些并发问题（小问题）。

虽然 Spring-Session 存在一些缺点，但整体来说还是可用性很高的。此外自己可以写一套过滤器，优化 Spring-Session 的缺点，实现分布式会话。

文章参考：

认证–SpringSession(实战)

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