session在什么时候创建，以及session一致性问题

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sessionid是一个会话的key，浏览器第一次访问服务器会在服务器端生成一个session，有一个sessionid和它对应。tomcat生成的sessionid叫做jsessionid。

session在访问tomcat服务器HttpServletRequest的getSession(true)的时候创建，tomcat的ManagerBase类提供创建sessionid的方法：随机数+时间+jvmid；

存储在服务器的内存中，tomcat的StandardManager类将session存储在内存中，也可以持久化到file，数据库，memcache，redis等。客户端只保存sessionid到cookie中，而不会保存session，session销毁只能通过invalidate或超时，关掉浏览器并不会关闭session。

那么Session在何时创建呢？当然还是在服务器端程序运行的过程中创建的，不同语言实现的应用程序有不同创建Session的方法，而在Java中是通过调用HttpServletRequest的getSession方法（使用true作为参数）创建的。在创建了Session的同时，服务器会为该Session生成唯一的Session id，而这个Session id在随后的请求中会被用来重新获得已经创建的Session；在Session被创建之后，就可以调用Session相关的方法往Session中增加内容了，而这些内容只会保存在服务器中，发到客户端的只有Session id；当客户端再次发送请求的时候，会将这个Session id带上，服务器接受到请求之后就会依据Session id找到相应的Session，从而再次使用之。

 

创建：sessionid第一次产生是在直到某server端程序调用 HttpServletRequest.getSession(true)这样的语句时才被创建。

删除：超时；程序调用HttpSession.invalidate()；程序关闭；

session存放在哪里：服务器端的内存中。不过session可以通过特殊的方式做持久化管理（memcache，redis）。

session的id是从哪里来的，sessionID是如何使用的：当客户端第一次请求session对象时候，服务器会为客户端创建一个session，并将通过特殊算法算出一个session的ID，用来标识该session对象

session会因为浏览器的关闭而删除吗？

不会，session只会通过上面提到的方式去关闭。

 

 

下面是tomcat中session的创建：

ManagerBase是所有session管理工具类的基类，它是一个抽象类，所有具体实现session管理功能的类都要继承这个类，该类有一个受保护的方法，该方法就是创建sessionId值的方法：

（tomcat的session的id值生成的机制是一个随机数加时间加上jvm的id值，jvm的id值会根据服务器的硬件信息计算得来，因此不同jvm的id值都是唯一的），

StandardManager类是tomcat容器里默认的session管理实现类，

它会将session的信息存储到web容器所在服务器的内存里。

PersistentManagerBase也是继承ManagerBase类，它是所有持久化存储session信息的基类，PersistentManager继承了PersistentManagerBase，但是这个类只是多了一个静态变量和一个getName方法，目前看来意义不大，对于持久化存储session，tomcat还提供了StoreBase的抽象类，它是所有持久化存储session的基类，另外tomcat还给出了文件存储FileStore和数据存储JDBCStore两个实现。

 

 

什么是session一致性问题？
只要用户不重启浏览器，每次http短连接请求，理论上服务端都能定位到session，保持会话。

分布式session
单服务器web应用中，session信息只需存在该服务器中，这是我们前几年最常接触的方式，但是近几年随着分布式系统的流行，单系统已经不能满足日益增长的百万级用户的需求，集群方式部署服务器已在很多公司运用起来，当高并发量的请求到达服务端的时候通过负载均衡的方式分发到集群中的某个服务器，这样就有可能导致同一个用户的多次请求被分发到集群的不同服务器上，就会出现取不到session数据的情况，于是session的共享就成了一个问题。

 

如上图，假设用户包含登录信息的session都记录在第一台web-server上，反向代理如果将请求路由到另一台web-server上，可能就找不到相关信息，而导致用户需要重新登录。

Session一致性解决方案
1.session复制（同步）
 

思路：多个web-server之间相互同步session，这样每个web-server之间都包含全部的session

优点：web-server支持的功能，应用程序不需要修改代码

不足：

session的同步需要数据传输，占内网带宽，有时延

所有web-server都包含所有session数据，数据量受内存限制，无法水平扩展

有更多web-server时要歇菜

 

2.客户端存储法 

思路：服务端存储所有用户的session，内存占用较大，可以将session存储到浏览器cookie中，每个端只要存储一个用户的数据了

优点：服务端不需要存储

缺点：

每次http请求都携带session，占外网带宽

数据存储在端上，并在网络传输，存在泄漏、篡改、窃取等安全隐患

session存储的数据大小受cookie限制

“端存储”的方案虽然不常用，但确实是一种思路。

 

3.反向代理hash一致性
 思路：web-server为了保证高可用，有多台冗余，反向代理层能不能做一些事情，让同一个用户的请求保证落在一台web-server上呢？

 

 

方案一：四层代理hash

反向代理层使用用户ip来做hash，以保证同一个ip的请求落在同一个web-server上

 

 

方案二：七层代理hash

反向代理使用http协议中的某些业务属性来做hash，例如sid，city_id，user_id等，能够更加灵活的实施hash策略，以保证同一个浏览器用户的请求落在同一个web-server上

优点：

只需要改nginx配置，不需要修改应用代码

负载均衡，只要hash属性是均匀的，多台web-server的负载是均衡的

可以支持web-server水平扩展（session同步法是不行的，受内存限制）

不足：

如果web-server重启，一部分session会丢失，产生业务影响，例如部分用户重新登录

如果web-server水平扩展，rehash后session重新分布，也会有一部分用户路由不到正确的session

session一般是有有效期的，所有不足中的两点，可以认为等同于部分session失效，一般问题不大。

对于四层hash还是七层hash，个人推荐前者：让专业的软件做专业的事情，反向代理就负责转发，尽量不要引入应用层业务属性，除非不得不这么做（例如，有时候多机房多活需要按照业务属性路由到不同机房的web-server）。

 

4.后端统一集中存储
 

思路：将session存储在web-server后端的存储层，数据库或者缓存

优点：

没有安全隐患

可以水平扩展，数据库/缓存水平切分即可

web-server重启或者扩容都不会有session丢失

不足：增加了一次网络调用，并且需要修改应用代码

对于db存储还是cache，个人推荐后者：session读取的频率会很高，数据库压力会比较大。如果有session高可用需求，cache可以做高可用，但大部分情况下session可以丢失，一般也不需要考虑高可用。

 

总结
保证session一致性的架构设计常见方法：

session同步法：多台web-server相互同步数据

客户端存储法：一个用户只存储自己的数据

反向代理hash一致性：四层hash和七层hash都可以做，保证一个用户的请求落在一台web-server上

后端统一存储：web-server重启和扩容，session也不会丢失

 

对于方案3和方案4，个人建议推荐后者：

web层、service层无状态是大规模分布式系统设计原则之一，session属于状态，不宜放在web层

让专业的软件做专业的事情，web-server存session？还是让cache去做这样的事情吧。
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