這篇文章主要講解了“怎么解決redis中分布式session不一致性”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“怎么解決redis中分布式session不一致性”吧！
目前成都創(chuàng)新互聯(lián)已為千余家的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、虛擬空間、網(wǎng)站托管、服務(wù)器托管、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計、龍井網(wǎng)站維護(hù)等服務(wù)，公司將堅持客戶導(dǎo)向、應(yīng)用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。
一、Session有什么作用？
Session 是客戶端與服務(wù)器通訊會話跟蹤技術(shù)，服務(wù)器與客戶端保持整個通訊的會話基本信息?！鞠嚓P(guān)推薦：Redis視頻教程】
客戶端在第一次訪問服務(wù)端的時候，服務(wù)端會響應(yīng)一個sessionId并且將它存入到本地cookie中，在之后的訪問會將cookie中的sessionId放入到請求頭中去訪問服務(wù)器，
如果通過這個sessionId沒有找到對應(yīng)的數(shù)據(jù),那么服務(wù)器會創(chuàng)建一個新的sessionId并且響應(yīng)給客戶端。
二、分布式Session有什么問題？
單服務(wù)器web應(yīng)用中，session信息只需存在該服務(wù)器中，這是我們前幾年最常接觸的方式
但是近幾年隨著分布式系統(tǒng)的流行，單系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增長的百萬級用戶的需求，集群方式部署服務(wù)器已在很多公司運(yùn)用起來
當(dāng)高并發(fā)量的請求到達(dá)服務(wù)端的時候通過負(fù)載均衡的方式分發(fā)到集群中的某個服務(wù)器，這樣就有可能導(dǎo)致同一個用戶的多次請求被分發(fā)到集群的不同服務(wù)器上，就會出現(xiàn)取不到session數(shù)據(jù)的情況，于是session的共享就成了一個問題。
三、服務(wù)做集群一般是怎么樣做的？
SpringBoot項目，那么只要改下端口號啟動幾個，然后用nginx統(tǒng)一做反向代理。
SpringCloud微服務(wù)項目，那么這個時候，可以使用ribbon本地負(fù)載均衡。
四、nginx負(fù)載均衡和ribbon負(fù)載均衡的區(qū)別
nginx做負(fù)載均衡是服務(wù)器端的負(fù)載均衡，統(tǒng)一訪問一個地址，根據(jù)負(fù)載均衡算法訪問決定訪問那一個服務(wù)器。
ribbon負(fù)載均衡，這是本地負(fù)載均衡（客戶端負(fù)載均衡），把提供服務(wù)的客戶端地址都緩存記錄下來，根據(jù)本地的算法實現(xiàn)負(fù)載均衡。
五、Session一致性解決方案
1. session復(fù)制（同步）
思路：多個服務(wù)端之間相互同步session，這樣每個服務(wù)端之間都包含全部的session
優(yōu)點(diǎn)：服務(wù)端支持的功能，應(yīng)用程序不需要修改代碼
缺點(diǎn)：
session的同步需要數(shù)據(jù)傳輸，占內(nèi)網(wǎng)帶寬，有時延
所有服務(wù)端都包含所有session數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量受內(nèi)存限制，無法水平擴(kuò)展
2. 客戶端存儲法
思路：服務(wù)端存儲所有用戶的session，內(nèi)存占用較大，可以將session存儲到瀏覽器cookie中，每個端只要存儲一個用戶的數(shù)據(jù)了
優(yōu)點(diǎn)：服務(wù)端不需要存儲
缺點(diǎn)：
每次http請求都攜帶session，占外網(wǎng)帶寬
數(shù)據(jù)存儲在端上，并在網(wǎng)絡(luò)傳輸，存在泄漏、篡改、竊取等安全隱患
session存儲的數(shù)據(jù)大小和域名cookie個數(shù)都受限制的
注：該方案雖然不常用，但確實是一種思路。
3. 反向代理hash一致性
思路：服務(wù)端為了保證高可用，有多臺冗余，反向代理層能不能做一些事情，讓同一個用戶的請求保證落在一臺服務(wù)端上呢？
反向代理層使用用戶的ip來做hash，以保證同一個ip的請求落在同一個服務(wù)端上
反向代理使用http協(xié)議中的某些業(yè)務(wù)屬性來做hash，例如sid，city_id，user_id等，能夠更加靈活的實施hash策略，以保證同一個瀏覽器用戶的請求落在同一個服務(wù)器上
優(yōu)點(diǎn)：
只需要改nginx配置，不需要修改應(yīng)用代碼
負(fù)載均衡，只要hash屬性是均勻的，多臺服務(wù)端的負(fù)載是均衡的
可以支持服務(wù)端水平擴(kuò)展（session同步法是不行的，受內(nèi)存限制）
缺點(diǎn)：
如果服務(wù)端重啟，一部分session會丟失，產(chǎn)生業(yè)務(wù)影響，例如部分用戶重新登錄
如果服務(wù)端水平擴(kuò)展，rehash后session重新分布，也會有一部分用戶路由不到正確的session
session一般是有有效期的，所有不足中的兩點(diǎn)，可以認(rèn)為等同于部分session失效，一般問題不大。
對于四層hash還是七層hash，個人推薦前者：讓專業(yè)的軟件做專業(yè)的事情，反向代理就負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，盡量不要引入應(yīng)用層業(yè)務(wù)屬性，除非不得不這么做（例如，有時候多機(jī)房多活需要按照業(yè)務(wù)屬性路由到不同機(jī)房的服務(wù)器）。
四層、七層負(fù)載均衡的區(qū)別
4. 后端統(tǒng)一集中存儲
優(yōu)點(diǎn)：
沒有安全隱患
可以水平擴(kuò)展，數(shù)據(jù)庫/緩存水平切分即可
服務(wù)端重啟或者擴(kuò)容都不會有session丟失
不足：增加了一次網(wǎng)絡(luò)調(diào)用，并且需要修改應(yīng)用代碼
對于db存儲還是cache，個人推薦后者：session讀取的頻率會很高，數(shù)據(jù)庫壓力會比較大。如果有session高可用需求，cache可以做高可用，但大部分情況下session可以丟失，一般也不需要考慮高可用。
總結(jié)
保證session一致性的架構(gòu)設(shè)計常見方法：
session同步法：多臺服務(wù)端相互同步數(shù)據(jù)
客戶端存儲法 一個用戶只存儲自己的數(shù)據(jù)
反向代理hash一致性 四層hash和七層hash都可以做，保證一個用戶的請求落在一臺服務(wù)端上
后端統(tǒng)一存儲 服務(wù)端重啟和擴(kuò)容，session也不會丟失（推薦后端cache統(tǒng)一存儲）
六、案例實戰(zhàn)：SpringSession+redis解決分布式session不一致性問題
步驟1：加入SpringSession、redis的依賴包
org.springframework.boot spring-boot-starter-redis 1.4.7.RELEASE org.springframework.session spring-session-data-redis
步驟2：配置文件
# 為某個包目錄下 設(shè)置日志 logging.level.com.ljw=debug # 設(shè)置session的存儲方式，采用redis存儲 spring.session.store-type=redis # session有效時長為10分鐘 server.servlet.session.timeout=PT10M ## Redis 配置 ## Redis數(shù)據(jù)庫索引（默認(rèn)為0） spring.redis.database=0 ## Redis服務(wù)器地址 spring.redis.host=127.0.0.1 ## Redis服務(wù)器連接端口 spring.redis.port=6379 ## Redis服務(wù)器連接密碼（默認(rèn)為空） spring.redis.password=
步驟3： 配置攔截器
重慶分公司
重慶分公司
@Configuration
public class SessionConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(new SecurityInterceptor())
//排除攔截的2個路徑
.excludePathPatterns("/user/login")
.excludePathPatterns("/user/logout")
//攔截所有URL路徑
.addPathPatterns("/**");
}
}@Configuration
public class SecurityInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws IOException {
HttpSession session = request.getSession();
//驗證當(dāng)前session是否存在，存在返回true true代表能正常處理業(yè)務(wù)邏輯
if (session.getAttribute(session.getId()) != null){
log.info("session攔截器，session={}，驗證通過",session.getId());
return true;
}
//session不存在，返回false，并提示請重新登錄。
response.setCharacterEncoding("UTF-8");
response.setContentType("application/json; charset=utf-8");
response.getWriter().write("請登錄?。。。?！");
log.info("session攔截器，session={}，驗證失敗",session.getId());
return false;
}
}HandlerInterceptor
preHandle：在業(yè)務(wù)處理器處理請求之前被調(diào)用。預(yù)處理，可以進(jìn)行編碼、安全控制、權(quán)限校驗等處理；
postHandle：在業(yè)務(wù)處理器處理請求執(zhí)行完成后，生成視圖之前執(zhí)行。后處理（調(diào)用了Service并返回ModelAndView，但未進(jìn)行頁面渲染），有機(jī)會修改ModelAndView
afterCompletion：在DispatcherServlet完全處理完請求后被調(diào)用，可用于清理資源等。返回處理（已經(jīng)渲染了頁面）
步驟4： 控制器
@RestController
@RequestMapping(value = "/user")
public class UserController {
Map userMap = new HashMap<>();
public UserController() {
//初始化2個用戶，用于模擬登錄
User u1=new User(1,"user1","user1");
userMap.put("user1",u1);
User u2=new User(2,"user2","user2");
userMap.put("user2",u2);
}
@GetMapping(value = "/login")
public String login(String username, String password, HttpSession session) {
//模擬數(shù)據(jù)庫的查找
User user = this.userMap.get(username);
if (user != null) {
if (!password.equals(user.getPassword())) {
return "用戶名或密碼錯誤！??！";
} else {
session.setAttribute(session.getId(), user);
log.info("登錄成功{}",user);
}
} else {
return "用戶名或密碼錯誤?。?！";
}
return "登錄成功?。?！";
}
/**
* 通過用戶名查找用戶
*/
@GetMapping(value = "/find/{username}")
public User find(@PathVariable String username) {
User user=this.userMap.get(username);
log.info("通過用戶名={},查找出用戶{}",username,user);
return user;
}
/**
*拿當(dāng)前用戶的session
*/
@GetMapping(value = "/session")
public String session(HttpSession session) {
log.info("當(dāng)前用戶的session={}",session.getId());
return session.getId();
}
/**
* 退出登錄
*/
@GetMapping(value = "/logout")
public String logout(HttpSession session) {
log.info("退出登錄session={}",session.getId());
session.removeAttribute(session.getId());
return "成功退出??！";
}
} 步驟5： 實體類
@Data
public class User implements Serializable{
private int id;
private String username;
private String password;
public User(int id, String username, String password) {
this.id = id;
this.username = username;
this.password = password;
}
}步驟6：訪問測試
先登錄：http://127.0.0.1:8080/user/login?username=user1&password=user1
再查詢http://127.0.0.1:8080/user/find/user1
七、剖析SpringSession的redis原理
步驟1：分析SpringSession的redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
127.0.0.1:6379> keys * 1) "spring:session:sessions:9889ccfd-f4c9-41e5-b9ab-a77649a7bb6a" 2) "spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b" 3) "spring:session:expirations:1635413520000" 4) "spring:session:sessions:expires:9889ccfd-f4c9-41e5-b9ab-a77649a7bb6a" 5) "spring:session:expirations:1635412980000" 6) "spring:session:sessions:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b"
共同點(diǎn)：3個key都是以spring:session:開頭的，代表了SpringSession的redis數(shù)據(jù)。
查詢類型
127.0.0.1:6379> type spring:session:sessions:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b hash
127.0.0.1:6379> hgetall spring:session:sessions:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b // session的創(chuàng)建時間 1) "creationTime" 2) "\xac\xed\x00\x05sr\x00\x0ejava.lang.Long;\x8b\xe4\x90\xcc\x8f#\xdf\x02\x00\x01J\x00\x05valuexr\x00\x10java.lang.Number\x86\xac\x95\x1d\x0b\x94\xe0\x8b\x02\x00\x00xp\x00\x00\x01|\xc5\xdb\xecu" // sesson的屬性，存儲了user對象 3) "sessionAttr:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b" 4) "\xac\xed\x00\x05sr\x00\x1ecom.ljw.redis.controller.User\x16\"_m\x1b\xa0W\x7f\x02\x00\x03I\x00\x02idL\x00\bpasswordt\x00\x12Ljava/lang/String;L\x00\busernameq\x00~\x00\x01xp\x00\x00\x00\x01t\x00\x05user1q\x00~\x00\x03" //最后的訪問時間 5) "lastAccessedTime" 6) "\xac\xed\x00\x05sr\x00\x0ejava.lang.Long;\x8b\xe4\x90\xcc\x8f#\xdf\x02\x00\x01J\x00\x05valuexr\x00\x10java.lang.Number\x86\xac\x95\x1d\x0b\x94\xe0\x8b\x02\x00\x00xp\x00\x00\x01|\xc5\xe1\xc7\xed" //失效時間 100分鐘 7) "maxInactiveInterval" 8) "\xac\xed\x00\x05sr\x00\x11java.lang.Integer\x12\xe2\xa0\xa4\xf7\x81\x878\x02\x00\x01I\x00\x05valuexr\x00\x10java.lang.Number\x86\xac\x95\x1d\x0b\x94\xe0\x8b\x02\x00\x00xp\x00\x00\x17p"
步驟2：分析SpringSession的redis過期策略
對于過期數(shù)據(jù)，一般有三種刪除策略：
定時刪除，即在設(shè)置鍵的過期時間的同時，創(chuàng)建一個定時器， 當(dāng)鍵的過期時間到來時，立即刪除。
惰性刪除，即在訪問鍵的時候，判斷鍵是否過期，過期則刪除，否則返回該鍵值。
定期刪除，即每隔一段時間，程序就對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行一次檢查，刪除里面的過期鍵。至于要刪除多少過期鍵，以及要檢查多少個數(shù)據(jù)庫，則由算法決定。
redis刪除過期數(shù)據(jù)采用的是懶性刪除+定期刪除組合策略，也就是數(shù)據(jù)過期了并不會及時被刪除。
但由于redis是單線程，并且redis對刪除過期的key優(yōu)先級很低；如果有大量的過期key，就會出現(xiàn)key已經(jīng)過期但是未刪除。
為了實現(xiàn) session 過期的及時性，spring session 采用了定時刪除+惰性刪除的策略。
定時刪除
127.0.0.1:6379> type spring:session:expirations:1635413520000 set 127.0.0.1:6379> smembers spring:session:expirations:1635413520000 1) "\xac\xed\x00\x05t\x00,expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b"
2) "spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b" 3) "spring:session:expirations:1635413520000" 6) "spring:session:sessions:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b"
1635412980000 是時間戳，等于 2021-10-28 17:23:00，即是該可以在這個時刻過期
springsession 定時（1分鐘）輪詢，刪除spring:session:expirations:[?] 的過期成員元素，例如：spring:session:expirations:1635413520000
springsesion 定時檢測超時的key的值，根據(jù)值刪除seesion，例如key：spring:session:expirations:1635413520000，值為（sessionId）：d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b的seesion
惰性刪除
127.0.0.1:6379> type spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b string 127.0.0.1:6379> get spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b "" 127.0.0.1:6379> ttl spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b (integer) 3143 127.0.0.1:6379>
訪問 spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b的時候，判斷key是否過期，過期則刪除，否則返回改進(jìn)的值。
例如 訪問spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b的時候，判斷 ttl 是否過期，過期就直接刪除
2) "spring:session:sessions:expires:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b" 3) "spring:session:expirations:1635413520000" 6) "spring:session:sessions:d3434f61-4d0a-4687-9070-610bd7790f3b"
感謝各位的閱讀，以上就是“怎么解決redis中分布式session不一致性”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對怎么解決redis中分布式session不一致性這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！
