05.Session共享

什么是 Session 共享问题

在负载均衡环境中，请求会被分发到不同的 Tomcat 服务器，此时会出现以下问题：

  • 用户第一次访问 tomcat_8001 并登录成功。
  • 第二次访问被分配到 tomcat_8002，由于没有记录登录状态，用户会呈现未登录状态。
  • 客⼾端浏览器访问服务器的时候，服务器把客⼾端信息以某种形式记录在服务器上，这就是 Session。
  • 客⼾端浏览器再次访问时只需要从该 Session 中查找该客⼾的状态就可以了。
  • Cookie是服务器写给客⼾端的⽂件，也可以称为浏览器缓存。保存在客⼾端浏览器中，⽽ Session 保存在服务器上。

这种问题称为 Session 共享问题：分布式集群下，各节点需共享 Session 数据以保证用户状态一致性。

解决方案

session由服务器端⽣成并存储，当应⽤进⾏分布式集群部署的时候，如何保证不同服务器上session信息能够共享呢？

三种实现⽅式：

1. nginx的ip_hash算法

使⽤nginx的ip_hash算法，此算法将来自同一 IP 的请求统⼀发送到同⼀个节点服务器上。

在不考虑节点服务器宕机的情况，可不考虑session问题。但是，节点服务器宕机后，⽤⼾需要关掉浏览器从新打开登录才能恢复正常，这样体验会变得很差。

  • 优点：配置简单：在 upstream 模块中添加 ip_hash;。
  • 缺点：
    • 大量请求来自同一局域网时，负载均衡失效。
    • 如果分配的 Tomcat 服务器宕机，用户体验依然受影响。

2. Session 复制

Session复制是指session信息会在集群节点之间复制(同步)，每个节点服务器上都会有相同的session信息。

即使⼀个节点服务器宕机了，只要还有服务器存活，就不影响⽤⼾使⽤。

优点: 配置简单，成本低

缺点: 缺点是node之间通信频繁，响应速度有影响，多并发、⾼频操作的情况下性能下降⽐较厉害。

tomcat⾃带集群中，提供了session复制，session信息会在各个tomcat中同步，对⽹络要求较⾼，session内存消耗影响会很⼤,对于⼩集群（节点数 ≤ 3）够⽤了。

3. session集中存储（基于Redis/Memcached/hbase等数据库的共享）

在实际⼯作中我们建议使⽤外部的缓存设备来共享 Session，Session数据都会放到外部缓存容器中，避免单个服务器节点挂掉⽽影响服务。

使⽤Redis实现共享session，所有服务器的session信息都存储到了同⼀个Redis集群中，⽆论是对 Session 的注销、更新都会同步到集群中，无论请求被分配到哪个 Tomcat 服务器，都能从 Redis 中获取 Session 信息，达到了 Session 共享的⽬的。

Redis + Tomcat Session Manager 解决方案

优点： 高性能、高可用，扩展性强

缺点：需额外维护缓存服务

redisson是redis官⽹推荐的java语⾔实现分布式锁的项⽬。当然，redisson远不⽌分布式锁，还包括其他⼀些分布式结构。例如，分布式应⽤，分布式缓存，分布式回话管理，分布式服务（任务，延迟任务，执⾏器），分布式redis客⼾端等。

Redis + Tomcat Session Manager

  • 原理：使用 Redis 存储 Session 信息，所有 Tomcat 服务器共享 Redis 中的 Session。
  • 步骤：

    1. 启动 Redis：

      • 下载并运行 Redis 服务器（如 redis-server.exe）。

    2. 添加 Jar 包：

      • 将以下 Jar 包放入 Tomcat 的 lib 目录：
        • jedis-2.5.2.jar
        • commons-pool2-2.0.jar
        • tomcat-redis-session-manager1.2.jar

    3. 修改 context.xml：

      • 在 tomcat/conf/context.xml 中添加以下配置：

        <Valve className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve" />
<Manager className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager"
        host="127.0.0.1"
        port="6379"
        database="0"
        maxInactiveInterval="60" />

        是否需要配置 Redis 用户名和密码？

        • 默认情况：Redis 不需要用户名和密码，只需配置 host 和 port。
        • 启用密码认证：如果 Redis 设置了密码，需要在 context.xml 中配置 password。
        • 启用 ACL 认证：如果 Redis 启用了 ACL，需要在 context.xml 中同时配置 username 和 password
        • Redis 6.0 之前仅支持密码认证，不支持用户名认证。
        • Redis 6.0 引入了 ACL（访问控制列表），支持用户名和密码认证。

    4. 重启 Tomcat：

      • 重启所有 Tomcat 服务器以应用配置。

    5. 测试：

      • 访问 tomcat_8001 并登录，然后访问 tomcat_8002，检查是否保持登录状态。

redisson提供的session方案

提前先安装好nginx+tomcat+jdk+redis。

修改redis配置文件 /etc/redis.conf

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no

这里访问redisson项目的redisson-tomcat目录： https://github.com/redisson/redisson/tree/master/redisson-tomcat

image-20250328001809704

帮助页面地址：https://redisson.pro/docs/web-session-management/

在帮助页面下载需要的两个jar包：redisson-all-3.41.0.jar、redisson-tomcat-9-3.41.0.jar

image-20250328001901677

将下载好的jar包添加到tomcat的lib目录下。

redisson-all-3.41.0.jar、redisson-tomcat-9-3.41.0.jar、fst-2.57.jar

修改tomcat配置文件conf/context.xml

<Manager className="org.redisson.tomcat.RedissonSessionManager" configPath="${catalina.base}/conf/redisson.json" readMode="REDIS" updateMode="DEFAULT"/>

创建配置文件conf/redisson.json

{
  "singleServerConfig":{
    "idleConnectionTimeout":10000,
    "connectTimeout":10000,
    "timeout":3000,
    "retryAttempts":3,
    "retryInterval":1500,
    "password":null,
    "subscriptionsPerConnection":5,
    "clientName":null,
    "address": "redis://127.0.0.1:6379",
    "subscriptionConnectionMinimumIdleSize":1,
    "subscriptionConnectionPoolSize":50,
    "connectionMinimumIdleSize":32,
    "connectionPoolSize":64,
    "database":0,
    "dnsMonitoringInterval":5000
  },
  "threads":0,
  "nettyThreads":0,
  "codec":{
    "class":"org.redisson.codec.FstCodec"
  },
  "transportMode":"NIO"
}

在tomcat中添加测试页面testsession.jsp

 <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="utf-8"%>
 <%
  String path = request.getContextPath();
  String basePath = request.getScheme() + "://"
    + request.getServerName() + ":" + request.getServerPort() + path + "/";
 %>
 <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf8" />
    <title>tomcat1</title>
  </head>

  <body>
  <center><h1>tomcat1</h1></center>
  <center>
    <h3>sessionId:</h3><%=session.getId()%>
    <h3>session创建时间：</h3><%=session.getCreationTime()%>
  <center>
  </body>
</html>

在nginx中配置负载均衡

然后多次访问nginx的虚拟主机，查看在分配给不同tomcat主机的情况下，页面显示的sessionid是否一致。

redisson的序列化

在使用 Redisson 的 Web 会话管理（如 Tomcat Session 共享）时，需要引入 fst-2.57.jar ：

  • FST（Fast Serialization Toolkit） 是一个高性能的 Java 对象序列化框架，具有以下优势：

    • 速度快：比 JDK 原生序列化快 10 倍以上。
    • 体积小：序列化后的字节数据更小，适合网络传输和存储。
    • 兼容性：支持跨版本反序列化（需注意版本兼容性）。

  • Redisson 的依赖：
    Redisson 默认支持多种序列化方式，其中 FstCodec（基于 FST）是性能最优的选择之一。

若在 Redisson 的配置文件（如 redisson.json 或 redisson.yml）中，若指定了序列化为 FstCodec：

"codec": {
    "class": "org.redisson.codec.FstCodec"
}

此时必须依赖 fst-2.57.jar，否则会抛出以下错误：

ClassNotFoundException: com.caucho.hessian.io.SerializerFactory

因为 FstCodec 内部调用了 FST 的序列化方法，而 FST 的实现依赖于 fst-2.57.jar。

  1. 替代方案

若不想使用 FST，可以切换其他序列化方式，例如：

"codec": {
    "class": "org.redisson.codec.JsonJacksonCodec"  // 使用 JSON 序列化
}

此时需引入对应的 JSON 依赖（如 jackson-databind），但性能可能不如 FST。

nginx #tomcat #session #redis

posted @ 2025-12-25 15:01  姬雨晨  阅读(4)  评论(0)    收藏  举报