Question

如何在多web服务器共享SESSION数据

Answer 1

一、问题起源
　　稍大一些的网站，通常都会有好几个服务器，每个服
务器运行着不同功能的模块，使用不同的二级域名，而一个整体性强的网站，用户系统是统一的，即一套用户名、密码在整个网站的各个模块中都是可以登录使用
的。各个服务器共享用户数据是比较容易实现的，只需要在后端放个数据库服务器，各个服务器通过统一接口对用户数据进行访问即可。但还存在一个问题，就是用
户在这个服务器登录之后，进入另一个服务器的别的模块时，仍然需要重新登录，这就是一次登录，全部通行的问题，映射到技术上，其实就是各个服务器之间如何
实现共享 SESSION 数据的问题。
　　二、PHP SESSION 的工作原理
　　在解决问题之前，先来了解一下
PHP SESSION 的工作原理。在客户端(如浏览器)登录网站时，被访问的 PHP 页面可以使用 session_start() 打开
SESSION，这样就会产生客户端的唯一标识 SESSION ID(此 ID 可通过函数 session_id() 获取/设置)。SESSION
ID 可以通过两种方式保留在客户端，使得请求不同的页面时，PHP 程序可以获知客户端的 SESSION ID;一种是将 SESSION ID
自动加入到 GET 的 URL 中(这个只能在unix系统下能实现，windows系统不能实现自动加入url中)，或者 POST
的表单中，默认情况下，变量名为 PHPSESSID;另一种是通过 COOKIE，将 SESSION ID 保存在 COOKIE
中，默认情况下，这个 COOKIE 的名字为 PHPSESSID。这里我们主要以 COOKIE 方式进行说明，因为应用比较广泛。
　　那么 SESSION 的数据保存在哪里呢?当然是在服务器端，但不是保存在内存中，而是保存在文件或数据库中。默认情况下，php.ini 中设置的 SESSION 保存方式是
　　files(session.save_handler = files)，即使用读写文件的方式保存 SESSION 数据，而 SESSION 文件保存的目录由 session.save_path 指定，文件名以
　　sess_ 为前缀，后跟 SESSION ID，如：sess_c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。文件中的数据即是序列化之后的 SESSION 数据了。如果访问量大，可能产生的
　　SESSION 文件会比较多，这时可以设置分级目录进行 SESSION 文件的保存，效率会提高很多，设置方法为：session.save_path="N;/save_path"，N 为分级的级数
　　，save_path 为开始目录。当写入 SESSION 数据的时候，PHP 会获取到客户端的 SESSION_ID，然后根据这个 SESSION ID 到指定的 SESSION 文件保存目录中找到
　　相应的 SESSION 文件，不存在则创建之，最后将数据序列化之后写入文件。读取 SESSION 数据是也是类似的操作流程，对读出来的数据需要进行解序列化，生成相应
　　的 SESSION 变量。
　　三、多服务器共享SESSION 的主要障碍及解决办法
　
　通过了解 SESSION 的工作原理，我们可以发现，在默认情况下，各个服务器会各自分别对同一个客户端产生SESSION
ID，如对于同一个用户浏览器，A 服务器产生的 SESSION ID 是 30de1e9de3192ba6ce2992d27a1b6a0a，而 B
服务器生成的则是c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。另外，PHP 的 SESSION
数据都是分别保存在本服务器的文件系统中。
　　确定了问题所在之后，就可以着手进行解决了。想要共享 SESSION 数据，那就必须实现两个目标：
　　一个是各个服务器对同一个客户端产生的 SESSION ID 必须相同，并且可通过同一个 COOKIE 进行传递，也就是说各个服务器必须可以读取同一个名为 PHPSESSID 的 COOKIE;
　　另一个是 SESSION 数据的存储方式/位置必须保证各个服务器都能够访问到。 简单地说就是多服务器共享客户端的 SESSION ID，同时还必须共享服务器端的 SESSION
　　数据。
　　第一个目标的实现其实很简单，只需要对 COOKIE 的域(domain)进行特殊地设置即可，默认情况下，COOKIE 的域是当前服务器的域名/IP 地址，而域不同的话，各
　　个服务器所设置的 COOKIE 是不能相互访问的。
　　四、代码实现
　　首先创建数据表，MySQL 的 SQL 语句如下：
　　CREATE TABLE `sess` (
　　`sesskey` varchar(32) NOT NULL default '',
　　`expiry` bigint(20) NOT NULL default '0',
　　`data` longtext NOT NULL,
　　PRIMARY KEY (`sesskey`), KEY `expiry` (`expiry`)
　　) TYPE=MyISAM
　　sesskey 为 SESSION ID，expiry 为 SESSION 过期时间，data 用于保存 SESSION 数据。
　　默认情况下 SESSION 数据是以文件方式保存，想要使用数据库方式保存，就必须重新定义 SESSION 各个操作的处理函数。PHP 提供了 session_set_save_handle()
　　函数，可以用此函数自定义 SESSION 的处理过程，当然首先要先将 session.save_handler 改成 user，可在 PHP 中进行设置： session_module_name('user');
　　接下来着重讲一下 session_set_save_handle() 函数，
　
　此函数有六个参数： session_set_save_handler ( string open, string close, string
read, string write, string destroy, string gc ) 各个参数为各项操作的函数名，这些操作依次是：
　　打开、关闭、读取、写入、销毁、垃圾回收。PHP 手册中有详细的例子，
　　在这里我们使用 OO 的方式来实现这些操作，详细代码如下：
　　
　　define('MY_SESS_TIME',3600); //SESSION 生存时长
　　//类定义
　　class My_Sess
　　{
　　/**
　　* 数据库连接对象，设置成了静态变量，因为不设置为静态变量，数据库连接对象在其他方法不能被调用，目前还不清楚什么原因
　　*
　　* @var obj
　　*/
　　static public $db;
　　/**
　　* 构造函数
　　*
　　* @param obj $dbname 数据库连接对象
　　*/
　　function __construct($dbname){
　　self::$db = $dbname;
　　}
　　/**
　　* 初始化session，使用数据库mysql来存储session的值，利用session_set_save_handler方法实现
　　*
　　*/
　　function init()
　　{
　　$domain = '';
　　//不使用 GET/POST 变量方式
　　ini_set('session.use_trans_sid',0);
　　//设置垃圾回收最大生存时间
　　ini_set('session.gc_maxlifetime',MY_SESS_TIME);
　　//使用 COOKIE 保存 SESSION ID 的方式
　　ini_set('session.use_cookies',1);
　　ini_set('session.cookie_path','/');
　　//多主机共享保存 SESSION ID 的 COOKIE,因为我是本地服务器测试所以设置$domain=''
　　ini_set('session.cookie_domain',$domain);
　　//将 session.save_handler 设置为 user，而不是默认的 files
　　session_module_name('user');
　　//定义 SESSION 各项操作所对应的方法名
　　session_set_save_handler(
　　array('My_Sess','open'),//对应于类My_Sess的open()方法，下同。
　　array('My_Sess','close'),
　　array('My_Sess','read'),
　　array('My_Sess','write'),
　　array('My_Sess','destroy'),
　　array('My_Sess','gc')
　　);
　　//session_start()必须位于session_set_save_handler方法之后
　　session_start();
　　}
　　function open($save_path, $session_name) {
　　//print_r($sesskey);
　　return true;
　　} //end function
　　function close(){
　　if(self::$db){
　　self::$db->close();
　　}
　　return true;
　　}
　　function read($sesskey) {
　　$sql = 'SELECT `data` FROM `sess` WHERE `sesskey`=' . (self::$db->qstr($sesskey)) . ' AND `expiry`>=' . time();
　　$rs=self::$db->execute($sql);
　　if($rs){
　　if($rs->EOF){
　　return '';
　　} else {//读取到对应于 SESSION ID 的 SESSION 数据
　　$v = $rs->fields[0];
　　$rs->close();
　　return $v;
　　}
　　}
　　return '';
　　}
　　function write($sesskey,$data){
　　$qkey = $sesskey;
　　$expiry = time()+MY_SESS_TIME;
　　$arr = array(
　　'sesskey' => $qkey,
　　'expiry' => $expiry,
　　'data' => $data);
　　self::$db->replace('sess', $arr, 'sesskey', true);
　　return true;
　　}
　　function destroy($sesskey) {
　　$sql = 'DELETE FROM `sess` WHERE `sesskey`='.self::$db->qstr($sesskey);
　　$rs =self::$db->execute($sql);
　　return true;
　　}
　　function gc($maxlifetime = null) {
　　$sql = 'DELETE FROM `sess` WHERE `expiry`<'.time();
　　self::$db->execute($sql);
　　//由于经常性的对表 sess 做删除操作，容易产生碎片，
　　//所以在垃圾回收中对该表进行优化操作。
　　$sql = 'OPTIMIZE TABLE `sess`';
　　self::$db->Execute($sql);
　　return true;
　　}
　　}
　　//使用 ADOdb 作为数据库抽象层。
　　require_once('adodb/adodb.inc.php');
　　//数据库配置项，可放入配置文件中(如：config.inc.php)。
　　$db_type = 'mysql';
　　$db_host = '127.0.0.1';
　　$db_user = 'root';
　　$db_pass = '111';
　　$db_name = 'sess_db';
　　//创建数据库连接。
　　$cnn=&ADONewConnection($db_type);
　　$cnn->Connect($db_host,$db_user,$db_pass, $db_name);
　　//初始化 SESSION 设置，初始化时已经包含了session_start()!
　　$sess = new My_Sess($cnn);
　　$sess->init();
　　$_SESSION['a']='aaa';
　　$_SESSION['b']='bbb';
　　$_SESSION['c']='ccc';
　　print_r($_SESSION);
　　?>
　　五、遗留问题 如果网站的访问量很大的话，SESSION 的读写会频繁地对数据库进行操作，这样效率就会明显降低。考虑到 SESSION 数据一般不会很大，可以尝试用
　　C/Java 写个多线程的程序，用 HASH 表保存 SESSION 数据，并通过 socket 通信进行数据读写，这样 SESSION 就保存在内存中，读写速度应该会快很多。另外还可
　　以通过负载均衡来分担服务器负载。