tomcat cluster session同步时保存map数据遇到的问题

Tomcat Cluster官网：https://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/cluster-howto.html（tomcat7.0）

场景：

tomcat1 tomcat2
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      nginx

tomcat版本：7.0.59

1.后端应用为2台tomcat容器，并且配置了Tomcat Cluster实现session同步；
2.nginx为前端web服务器，负责反向代理和负载均衡（简单轮训），配置如下：

upstream tomcat {
　　server 192.168.70.130:8080;
　　server 192.168.70.131:8080;
}

3.在应用代码中将一个map对象存放在session中，即：

Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
map.put("email", "");
req.getSession().setAttribute(Constants.KEY_SESSION_MAP, map);

问题：
t1: 请求1经过nginx访问到tomcat1,此时将session中保存的map对象取出来，同时更改map对象保存的<key:value>值：

Map<String, Object> map = (Map<String, Object>) req.getSession().getAttribute(Constants.KEY_SESSION_MAP);
map.put("email", "");

t2: 请求2经过nginx访问到tomcat2，取出session中保存的map对象，并取得其中的<key:value>值：

Map<String, Object> map = (Map<String, Object>) req.getSession().getAttribute(Constants.KEY_SESSION_MAP);
map.get("email");

这时发现，在tomcat2中取得的map对象<key:value>与在tomcat1中修改后存放的<key:value>不一致！
具体来说，在tomcat1中map对象修改后存放的<key:value>值为：<"email":"67890">，但是在tomcat2中map对象取出来的<key:value>依然为之前的值：<"email":"12345">。
看起来，tomcat的集群session同步失效了？！

原因：

Data is only replicated if the session has changed (by calling setAttribute or removeAttribute on the session).

即：只有当明确调用session.setAttribute()或者session.removeAttribute()时才会同步session数据。
详见：https://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/cluster-howto.html Cluster Information
Tomcat集群配置：

<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
　　　　　　channelSendOptions="8">
　　<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
　　　　　　　　expireSessionsOnShutdown="false"
　　　　　　　　notifyListenersOnReplication="true"/>
　　<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
　　　　<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
　　　　　　　　　　　　address="228.0.0.4"
　　　　　　　　　　　　port="45564"
　　　　　　　　　　　　frequency="500"
　　　　　　　　　　　　dropTime="3000"/>
　　　　<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
　　　　　　　　　　　　address="auto"
　　　　　　　　　　　　port="4000"
　　　　　　　　　　　　autoBind="100"
　　　　　　　　　　　　selectorTimeout="5000"
　　　　　　　　　　　　maxThreads="6"/>
　　　　<Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">
　　　　　　　<Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>
　　　　</Sender>
　　　　<Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>
　　　　<Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatch15Interceptor"/>
　　</Channel>
　　<Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
　　　　　　　　filter=".*\.gif|.*\.js|.*\.jpeg|.*\.jpg|.*\.png|.*\.htm|.*\.html|.*\.css|.*\.txt"/>
　　<Valve className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>
　　<Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"
　　　　　　　　　　tempDir="/tmp/war-temp/"
　　　　　　　　　　deployDir="/tmp/war-deploy/"
　　　　　　　　　　watchDir="/tmp/war-listen/"
　　　　　　　　　　watchEnabled="false"/>
　　<ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteSessionIDBinderListener" />
　　<ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener" />
</Cluster>

如上所示，Tomcat集群使用org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager管理session同步，追踪源码：

@Override
public Session createEmptySession() {
return getNewDeltaSession() ;
}
/**
* Get new session class to be used in the doLoad() method.
*/
protected DeltaSession getNewDeltaSession() {
return new DeltaSession(this);
}

显然，DeltaManager创建的Session实例为org.apache.catalina.ha.session.DeltaSession对象实例。

DeltaSession保存数据时序图：

如上图所示，org.apache.catalina.ha.session.DeltaSession在保存数据时将发送集群消息，以实现session数据同步。

解决办法：
当session中保存的数据发生改变时，需要重新调用session.setAttribute()，这样才会在集群中同步最新的session数据，即：

// 修改session中map对象保存的值
Map<String, Object> map = (Map<String, Object>) req.getSession().getAttribute(Constants.KEY_SESSION_MAP);
map.put("email", "67890");
req.getSession().setAttribute(Constants.KEY_SESSION_MAP, map); // session保存的值发生改变时，必须重新调用session.setAttribute()触发session数据同步

总结：
在使用Tomcat Cluster进行session同步时，保存在session中的数据如果发生了变化，则必须重新调用session.setAttribute()进行保存。这样才能触发Tomcat发送集群消息，将最新修改的session数据同步到其他节点上。其实不难理解，Tomcat Cluster之所以采用这样的数据同步机制，就是希望当session发生变化（通过保存或删除数据）时才进行同步，减少不必要的集群同步消息。