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這篇文章挖掘Session的原理和tomcat實(shí)現(xiàn)機(jī)制。 由于HTTP是無(wú)狀態(tài)的協(xié)議，客戶程序每次都去web頁(yè)面，都打開(kāi)到web服務(wù)器的單獨(dú)的連接，并且不維護(hù)客戶的上下文信息。如果需要維護(hù)上下文信息，比如用戶登錄系統(tǒng)后，每次都能夠知道操作的是此登錄用戶，而不是其他用戶。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，存在三種解決方案：cookie，url重寫(xiě)和隱藏表單域。 1、cookie cookie是一個(gè)服務(wù)器和客戶端相結(jié)合的技術(shù)，服務(wù)器可以將會(huì)話ID發(fā)送到瀏覽器，瀏覽器將此cookie信息保存起來(lái)，后面再訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)時(shí)，服務(wù)器又能夠從瀏覽器中讀到此會(huì)話ID，通過(guò)這種方式判斷是否是同一用戶。 1 請(qǐng)求：
2 POST /ibsm/LoginAction.do HTTP/1.1 3 Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, */* 4 Referer: http://192.168.1.20:8080/crm/ 5 Accept-Language: zh-cn 6 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 7 UA-CPU: x86 8 Accept-Encoding: gzip, deflate 9 User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0; Windows NT 5.2) 10 Host: 192.168.1.20:8080 11 Content-Length: 13 12 Connection: Keep-Alive 13 Cache-Control: no-cache 14 15 username=jack 16 17 響應(yīng)： 18 HTTP/1.1 200 OK 19 Server: Apache-Coyote/1.1 20 Set-Cookie: JSESSIONID=3267A671BFEAA147A2383B7E083D4G7E; Path=/crm 21 Content-Type: text/html;charset=GBK 22 Content-Length: 436 23 Date: Sat, 10 June 2009 12:43:26 GMT 生成響應(yīng)的時(shí)候，服務(wù)器向客戶端發(fā)送cookie。cookie的屬性是JSESSIONID，值是267A671BFEAA147A2383B7E083D4G7E。以后每次客戶端請(qǐng)求時(shí)，都會(huì)附上此cookie，服務(wù)器端就可以讀取到。 1 1. GET /ibsm/ApplicationFrame.frame HTTP/1.1
2 2. Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint, application/msword, */* 3 3. Accept-Language: zh-cn 4 4. UA-CPU: x86 5 5. Accept-Encoding: gzip, deflate 6 6. User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0; Windows NT 5.2) 7 7. Host: 192.168.1.20:8080 8 8. Connection: Keep-Alive 9 9. Cookie: JSESSIONID=267A671BFEAA147A2383B7E083D4G7E 服務(wù)器端根據(jù)讀取到的JSESSIONID，在一個(gè)map里面查找其對(duì)應(yīng)的session對(duì)象，這個(gè)map的key是jsessionid的值，value是session對(duì)象。 2、URL重寫(xiě) 重寫(xiě)這種方式，客戶端程序在每個(gè)URL的尾部自動(dòng)添加一些額外數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)以表示這個(gè)會(huì)話，比如 http://192.168.1.20:8080/crm/getuserprofile.html;jsessionid=abc123。URL重寫(xiě)的額外數(shù)據(jù)是服務(wù)器自動(dòng)添加的，那么服務(wù)器是怎么添加的呢？Tomcat在返回Response的時(shí)候，檢查JSP頁(yè)面中所有的URL，包括所有的鏈接，和 Form的Action屬性，在這些URL后面加上“;jsessionid=xxxxxx”。 添加url后綴的代碼片段如下： org.apache.coyote.tomcat5.CoyoteResponse類的toEncoded()方法支持URL重寫(xiě)。 1 StringBuffer sb = new StringBuffer(path);
2 if( sb.length() > 0 ) { // jsessionid can't be first. 3 sb.append(";jsessionid="); 4 sb.append(sessionId); 5 } 6 sb.append(anchor); 7 sb.append(query); 8 return (sb.toString()); 從上面URL的實(shí)現(xiàn)原理可知，URL重寫(xiě)有一個(gè)缺點(diǎn)：在你的站點(diǎn)上不能有任何靜態(tài)的HTML頁(yè)面(至少靜態(tài)頁(yè)面中不能有任何鏈接到站點(diǎn)動(dòng)態(tài)頁(yè)面的鏈接)。因此，每個(gè)頁(yè)面都必須使用servlet或 JSP動(dòng)態(tài)生成。即使所有的頁(yè)面都動(dòng)態(tài)生成，如果用戶離開(kāi)了會(huì)話并通過(guò)書(shū)簽或鏈接再次回來(lái)，會(huì)話的信息都會(huì)丟失，因?yàn)榇鎯?chǔ)下來(lái)的鏈接含有錯(cuò)誤的標(biāo)識(shí)信息－ 該URL后面的SESSION ID已經(jīng)過(guò)期了。 3、隱藏表單域 這種方式借助html表單中的hidden來(lái)實(shí)現(xiàn)，適用特定的一個(gè)流程，但是不適用于通常意義的會(huì)話跟蹤。 綜上所述，session實(shí)現(xiàn)會(huì)話跟蹤通常是cookie和url重寫(xiě)，如果瀏覽器不禁止cookie的話，tomcat優(yōu)先使用cookie實(shí)現(xiàn)。 服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)原理 Session在服務(wù)器端具體是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？我們使用session的時(shí)候一般都是這么使用的： request.getSession()或者request.getSession(true)。 這個(gè)時(shí)候，服務(wù)器就檢查是不是已經(jīng)存在對(duì)應(yīng)的Session對(duì)象，見(jiàn)HttpRequestBase類 doGetSession(boolean create)方法： 1 if ((session != null) && !session.isValid())
2 session = null; 3 if (session != null) 4 return (session.getSession()); 5 6 7 // Return the requested session if it exists and is valid 8 Manager manager = null; 9 if (context != null) 10 manager = context.getManager(); 11 if (manager == null) 12 return (null); // Sessions are not supported 13 if (requestedSessionId != null) { 14 try { 15 session = manager.findSession(requestedSessionId); 16 } catch (IOException e) { 17 session = null; 18 } 19 if ((session != null) && !session.isValid()) 20 session = null; 21 if (session != null) { 22 return (session.getSession()); 23 } 24 } requestSessionId從哪里來(lái)呢？這個(gè)肯定是通過(guò)Session實(shí)現(xiàn)機(jī)制的cookie或URL重寫(xiě)來(lái)設(shè)置的。見(jiàn)HttpProcessor類中的parseHeaders(SocketInputStream input)： 1 for (int i = 0; i < cookies.length; i++) {
2 if (cookies[i].getName().equals 3 (Globals.SESSION_COOKIE_NAME)) { 4 // Override anything requested in the URL 5 if (!request.isRequestedSessionIdFromCookie()) { 6 // Accept only the first session id cookie 7 request.setRequestedSessionId 8 (cookies[i].getValue()); 9 request.setRequestedSessionCookie(true); 10 request.setRequestedSessionURL(false); 11 12 } 13 } 14 } 或者HttpOrocessor類中的parseRequest(SocketInputStream input, OutputStream output) 1 // Parse any requested session ID out of the request URI
2 int semicolon = uri.indexOf(match); //match 是";jsessionid="字符串 3 if (semicolon >= 0) { 4 String rest = uri.substring(semicolon + match.length()); 5 int semicolon2 = rest.indexOf(';'); 6 if (semicolon2 >= 0) { 7 request.setRequestedSessionId(rest.substring(0, semicolon2)); 8 rest = rest.substring(semicolon2); 9 } else { 10 request.setRequestedSessionId(rest); 11 rest = ""; 12 } 13 request.setRequestedSessionURL(true); 14 uri = uri.substring(0, semicolon) + rest; 15 if (debug >= 1) 16 log(" Requested URL session id is " + 17 ((HttpServletRequest) request.getRequest()) 18 .getRequestedSessionId()); 19 } else { 20 request.setRequestedSessionId(null); 21 request.setRequestedSessionURL(false); 22 } 23 里面的manager.findSession(requestSessionId)用于查找此會(huì)話ID對(duì)應(yīng)的session對(duì)象。Tomcat實(shí)現(xiàn) 是通過(guò)一個(gè)HashMap實(shí)現(xiàn)，見(jiàn)ManagerBase.java的findSession(String id): 1 if (id == null)
2 return (null); 3 synchronized (sessions) { 4 Session session = (Session) sessions.get(id); 5 return (session); 6 } Session本身也是實(shí)現(xiàn)為一個(gè)HashMap，因?yàn)镾ession設(shè)計(jì)為存放key-value鍵值對(duì)，Tomcat里面Session實(shí)現(xiàn)類是StandardSession，里面一個(gè)attributes屬性： 1 /**
2 * The collection of user data attributes associated with this Session. 3 */ 4 private HashMap attributes = new HashMap(); 所有會(huì)話信息的存取都是通過(guò)這個(gè)屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Session會(huì)話信息不會(huì)一直在服務(wù)器端保存，超過(guò)一定的時(shí)間期限就會(huì)被刪除，這個(gè)時(shí)間期限可以在web.xml中進(jìn)行設(shè)置，不設(shè)置的話會(huì)有一個(gè)默認(rèn)值，Tomcat的默認(rèn)值是60。那么服務(wù)器端是怎么判斷會(huì)話過(guò)期的呢？原理服務(wù)器會(huì)啟動(dòng)一個(gè)線程，一直查詢所有的Session對(duì)象，檢查不活動(dòng)的時(shí)間是否超過(guò)設(shè)定值，如果超過(guò)就將其刪除。見(jiàn)StandardManager類，它實(shí)現(xiàn)了Runnable接口，里面的run方法如下： 1 /**
2 * The background thread that checks for session timeouts and shutdown. 3 */ 4 public void run() { 5 6 // Loop until the termination semaphore is set 7 while (!threadDone) { 8 threadSleep(); 9 processExpires(); 10 } 11 12 } 13 14 /** 15 * Invalidate all sessions that have expired. 16 */ 17 private void processExpires() { 18 19 long timeNow = System.currentTimeMillis(); 20 Session sessions[] = findSessions(); 21 22 for (int i = 0; i < sessions.length; i++) { 23 StandardSession session = (StandardSession) sessions[i]; 24 if (!session.isValid()) 25 continue; 26 int maxInactiveInterval = session.getMaxInactiveInterval(); 27 if (maxInactiveInterval < 0) 28 continue; 29 int timeIdle = // Truncate, do not round up 30 (int) ((timeNow - session.getLastUsedTime()) / 1000L); 31 if (timeIdle >= maxInactiveInterval) { 32 try { 33 expiredSessions++; 34 session.expire(); 35 } catch (Throwable t) { 36 log(sm.getString("standardManager.expireException"), t); 37 } 38 } 39 } 40 41 } Session信息在create,expire等事情的時(shí)候都會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的Listener事件，從而可以對(duì)session信息進(jìn)行監(jiān)控，這些Listener只需要繼承HttpSessionListener，并配置在web.xml文件中。如下是一個(gè)監(jiān)控在線會(huì)話數(shù)的Listerner： import java.util.HashSet;
import javax.servlet.ServletContext; import javax.servlet.http.HttpSession; import javax.servlet.http.HttpSessionEvent; import javax.servlet.http.HttpSessionListener; public class MySessionListener implements HttpSessionListener { public void sessionCreated(HttpSessionEvent event) { HttpSession session = event.getSession(); ServletContext application = session.getServletContext(); // 在application范圍由一個(gè)HashSet集保存所有的session HashSet sessions = (HashSet) application.getAttribute("sessions"); if (sessions == null) { sessions = new HashSet(); application.setAttribute("sessions", sessions); } // 新創(chuàng)建的session均添加到HashSet集中 sessions.add(session); // 可以在別處從application范圍中取出sessions集合 // 然后使用sessions.size()獲取當(dāng)前活動(dòng)的session數(shù)，即為“在線人數(shù)” } public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent event) { HttpSession session = event.getSession(); ServletContext application = session.getServletContext(); HashSet sessions = (HashSet) application.getAttribute("sessions"); // 銷毀的session均從HashSet集中移除 sessions.remove(session); } } 以上就是我對(duì)session的研究，后面還會(huì)對(duì)session擴(kuò)展和跨應(yīng)用session共享等進(jìn)行進(jìn)一步的研究。本文系原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明來(lái)源。 |
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