集群的Session共享问题:多台Tomcat并不共享它们之间的Session存储空间,如果有多台tomcat服务器,当请求切换到不同tomcat服务时,会导致数据丢失的问题。
(1)问题具体分析:
如上,当请求进入Nginx时,Nginx会做一个负载均衡(一般是对tomcat集群进行轮询)。
(资料图)
假设用户的请求第一次被负载均衡到了tomcat_1,例如之前的登录验证,那么tomcat_1就会将信息保存到它的session域中;
如果用户第二次的请求被负载均衡到了tomcat_2,当tomcat_2要去获取验证码或者用户信息的时候,由于多台tomcat不能共享它们之间的Session存储空间,导致tomcat_2不能获取存储在tomcat_1的session数据,表现出来就是数据丢失的问题。
(2)解决方案:
如图,session的替代方案必须满足:数据共享、内存存储(快)、k-v结构(方便存/取数据)。
如果使用redis,则刚好可以满足这些需求:
首先,redis是在tomcat之外的一个存储方案,所有的tomcat都可以访问到,解决了数据共享问题;
其次,redis是内存存储,性能很强,读写很快,读写延时基本上是在微秒级别;
最后,redis是k-v结构,方便数据的存取。
综上,我们下面将会使用redis来实现session登录。
(1)发送短信验证码:
如左图所示,当用户发送短信验证码时,将生成的验证码存入到redis中,为了让一个手机号码对应一个验证码,这里使用手机号作为key,value则是验证码。(使用Redis-String类型)
(2)短信验证码登录、注册:
使用redis代替之后,我们在获取短信验证码的时候,也使用手机号为key去取验证码,这就解决了发送和登录手机号可能不一致的问题。如果需要保存用户信息,可以使用Redis-Hash类型。
(3)登录状态校验:
session机制:之前直接使用session存储用户信息后,tomcat会自动给浏览器返回一个cookie(包含jsessionid),每次向服务端发送请求时,都会自动携带。这样tomcat根据jsessionid,就能自动找到session,也就能找到session里的数据。
登录成功后,会存储一个token到redis中作为key,value就是用户信息。我们可以模仿jsessionid,存储token到redis时,同时将token放到cookie中,返回给客户端,之后每次客户端发送请求,都会携带token,服务器就可以获取token,到redis去获取用户信息,从而进行一系列业务流程。
登录凭证token保存在前端浏览器:前端代码会存储token到SessionStorage中,设置request拦截器,将用户token放入请求头中。这样,每次发送请求的时候都会使用token作为请求头。我们在服务端就可以获取token数据校验。
在2.1代码的基础上修改
修改UserServiceImpl.java的sendCode()方法
@Resourceprivate StringRedisTemplate stringRedisTemplate;@Overridepublic Result sendCode(String phone, HttpSession session) { //1.校验手机号 boolean phoneInvalid = RegexUtils.isPhoneInvalid(phone); //2.如果不符合,返回错误信息 if (phoneInvalid) {//true表示不符合格式 return Result.fail("手机号格式错误!"); } //3.符合,生成验证码 String code = RandomUtil.randomNumbers(6);//生成6位数的随机号码 //4.保存验证码到 redis中,这里的 key 最好使用业务前缀作为区分 // set key value ex stringRedisTemplate.opsForValue() .set(LOGIN_CODE_KEY + phone, code, LOGIN_CODE_TTL, TimeUnit.MINUTES); //5.发送验证码(由于这里涉及到一些其他方的工具,先不做) log.debug("发送短信验证码成功,验证码={}", code); //6.返回OK return Result.ok();}
修改UserServiceImpl.java的login()方法
@Overridepublic Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) { //1.校验手机号 String phone = loginForm.getPhone(); if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) { //如果不符合,返回错误信息 return Result.fail("手机号格式错误!"); } //2.从redis获取验证码并校验 String cacheCode = stringRedisTemplate.opsForValue().get(LOGIN_CODE_KEY + phone); String code = loginForm.getCode(); if (cacheCode == null || !cacheCode.equals(code)) { return Result.fail("验证码错误"); } //3.根据手机号查询用户是否已经注册 User user = query().eq("phone", phone).one(); if (user == null) { //若不存在,则在创建用户 user = createUserWithPhone(phone); } //4.保存用户到redis中 (这里只保存id、昵称、手机号) //随机生成token,作为登录令牌 String token = UUID.randomUUID().toString(true); //将user对象转为redis-hash UserDTO userDTO = BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class); //使用工具类转(指定转换后的数据类型为String) Map map = BeanUtil.beanToMap(userDTO, new HashMap<>(), CopyOptions.create() .setIgnoreNullValue(true) .setFieldValueEditor((fieldName, fieldValue) -> fieldValue.toString())); //存储到redis中,设置有效期为30分钟 stringRedisTemplate.opsForHash().putAll(LOGIN_USER_KEY + token, map); stringRedisTemplate.expire(LOGIN_USER_KEY + token, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES); //5.将token返回客户端 return Result.ok(token);}
(1)修改LoginInterceptor.java
在上述代码中,我们设置了token在redis中的过期时间。但是和session不同,redis的过期时间是绝对时间,即在设定的时间内,无论有没有使用到token,从设定的那一刻起一直到第30分钟,该数据都会被删除。
因此,我们需要在拦截器中重新设置redis的token信息:每当用户有操作时,拦截器就重新设置过期时间。
package com.hmdp.interceptor;import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;import cn.hutool.core.util.StrUtil;import cn.hutool.http.HttpStatus;import com.hmdp.dto.UserDTO;import com.hmdp.utils.UserHolder;import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import java.util.Map;import java.util.concurrent.TimeUnit;import static com.hmdp.utils.RedisConstants.LOGIN_USER_KEY;import static com.hmdp.utils.RedisConstants.LOGIN_USER_TTL;/** * @author 李 * @version 1.0 * 登录拦截器 */public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor { private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; //不能使用注解@Component将拦截器注入到spring容器中!! //因为拦截器是在spring容器初始化之前执行的 //因此这里使用构造器设置,在注册拦截器的时候去注入 public LoginInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) { this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate; } @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { //1.获取请求头中的token String token = request.getHeader("authorization"); //如果浏览器的token为空 if (StrUtil.isBlank(token)) { //拦截,返回状态码-401 response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED); return false;//拦截 } //2.基于token获取redis中的用户 String key = LOGIN_USER_KEY + token; Map
(2)修改配置类 MvcConfig.java
不能使用注解@Component将拦截器注入到spring容器中!!因为拦截器是在spring容器初始化之前执行的,因此这里使用构造器设置,在注册拦截器的时候去注入
(1)启动redis服务器,重启项目。
(2)输入手机号,输入验证码,点击登录
(3)成功登录,显示个人主页
(4)redis存储的数据如下:
短信验证码:
token:
测试通过。
(1)基于Redis实现实现短信登录改造的点:
发送短信验证码时,把短信验证码作为value,使用手机号作为key,存入redis中。
确保了:a.每个手机号都有唯一的验证码;b.用户登录时可以基于手机号来获取验证码,从而实现验证
短信登录时,保存用户信息到redis(key-token,value-用户信息),同时返回token给用户浏览器,保存在浏览器的SessionStorage。每次校验登录状态,都会从中取出token进行校验。
(2)Redis代替Session需要考虑的问题:
(1)问题分析
在之前的登录拦截器中,它的作用为:
但是,该拦截器不是拦截的所有请求,比如浏览首页的操作。当一个用户登录后,再去浏览首页,因为该操作不会经过登录拦截器,也就不会刷新token有效期,那么经过有限的时间内,用户的登录状态就会自动失效,这显然是不合理的。
(2)解决方案
我们可以再增加一个拦截器,该拦截器拦截所有路径,我们可以将刷新token的操作放到这个拦截器中进行,真正拦截的动作放到登录拦截器中进行。也就是说:
第一个拦截器的核心工作是得到用户,保存起来并刷新;
第二个拦截器的核心工作才是登录拦截。
(1)RefreshTokenInterceptor.java,token刷新拦截器(不进行真正的拦截)
package com.hmdp.interceptor;import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;import cn.hutool.core.util.StrUtil;import com.hmdp.dto.UserDTO;import com.hmdp.utils.UserHolder;import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import java.util.Map;import java.util.concurrent.TimeUnit;import static com.hmdp.utils.RedisConstants.*;/** * @author 李 * @version 1.0 * 作用是刷新token,不进行拦截 */public class RefreshTokenInterceptor implements HandlerInterceptor { private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; public RefreshTokenInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) { this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate; } @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { //1.获取请求头中的token String token = request.getHeader("authorization"); //如果浏览器的token为空,就放行,不用刷新了 if (StrUtil.isBlank(token)) { return true; } //2.基于token获取redis中的用户 String key = LOGIN_USER_KEY + token; Map
(2)LoginInterceptor.java,检验是否需要拦截
package com.hmdp.interceptor;import com.hmdp.utils.UserHolder;import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;/** * @author 李 * @version 1.0 * 登录拦截器 */public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { //判断是否需要拦截(ThreadLocal中是否有用户) if (UserHolder.getUser() == null) { //没有,需要拦截,设置状态码 response.setStatus(401); //拦截 return false; } //如果有用户,则放行 return true; } @Override public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception { //移除用户(根据当前线程,移除用户信息) UserHolder.removeUser(); }}
(3)注册拦截器
package com.hmdp.config;import com.hmdp.interceptor.LoginInterceptor;import com.hmdp.interceptor.RefreshTokenInterceptor;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;import javax.annotation.Resource;/** * @author 李 * @version 1.0 */@Configurationpublic class MvcConfig implements WebMvcConfigurer { @Resource private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { //登录拦截器 registry.addInterceptor(new LoginInterceptor()) .addPathPatterns(). excludePathPatterns( "/shop/**", "/voucher/**", "/shop-type/**", "/upload/**", "/blog/hot", "/user/login", "/user/code" ).order(1); //token刷新拦截器 registry.addInterceptor(new RefreshTokenInterceptor(stringRedisTemplate)) .addPathPatterns("/**").order(0); }}
这样,无论我们在前端页面做什么操作,只要有token(登录过),都会刷新token的有效期
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