Spring Boot分布式系统实践【扩展1】shiro+redis实现session共享、simplesession反序列化失败的问题定位及反思改进

前言

调试之前请先关闭Favicon配置

spring:
    favicon:
      enabled: false

不然会发现有2个请求（如果用nginx+ 浏览器调试的话）

序列化工具类【fastjson版本1.2.37】

    public static final Charset DEFAULT_CHARSET = Charset.forName("UTF-8");

    private Class<T> clazz;

    public FastJson2JsonRedisSerializer(Class<T> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }

    @Override
    public byte[] serialize(T t) throws SerializationException {
        if (t == null) {
            return new byte[0];
        }
        return JSON.toJSONString(t, SerializerFeature.WriteClassName).getBytes(DEFAULT_CHARSET);
    }

    @Override
    public T deserialize(byte[] bytes) throws SerializationException {
        if (bytes == null || bytes.length <= 0) {
            return null;
        }
        String str = new String(bytes, DEFAULT_CHARSET);

        return (T) JSON.parseObject(str, clazz);

    }
}

org.apache.shiro.session.mgt.SimpleSession存储到redis中会发现已经丢失了所有属性

查看SimpleSession源码：

public class SimpleSession implements ValidatingSession, Serializable {

    private transient Serializable id;
    private transient Date startTimestamp;
    private transient Date stopTimestamp;
    private transient Date lastAccessTime;
    private transient long timeout;
    private transient boolean expired;
    private transient String host;
    private transient Map<Object, Object> attributes;
/* Serializes this object to the specified output stream for JDK Serialization.
*
* @param out output stream used for Object serialization.
* @throws IOException if any of this object's fields cannot be written to the stream.
* @since 1.0
*/
private void writeObject(ObjectOutputStream out) throws IOException {
    out.defaultWriteObject();
    short alteredFieldsBitMask = getAlteredFieldsBitMask();
    out.writeShort(alteredFieldsBitMask);
    if (id != null) {
        out.writeObject(id);
    }
    if (startTimestamp != null) {
        out.writeObject(startTimestamp);
    }
    if (stopTimestamp != null) {
        out.writeObject(stopTimestamp);
    }
    if (lastAccessTime != null) {
        out.writeObject(lastAccessTime);
    }
    if (timeout != 0l) {
        out.writeLong(timeout);
    }
    if (expired) {
        out.writeBoolean(expired);
    }
    if (host != null) {
        out.writeUTF(host);
    }
    if (!CollectionUtils.isEmpty(attributes)) {
        out.writeObject(attributes);
    }
}

/*
* Reconstitutes this object based on the specified InputStream for JDK Serialization.
*
* @param in the input stream to use for reading data to populate this object.
* @throws IOException            if the input stream cannot be used.
* @throws ClassNotFoundException if a required class needed for instantiation is not available in the present JVM
* @since 1.0
*/
@SuppressWarnings({"unchecked"})
private void readObject(ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException {

发现transient修饰，所以Fastjson不会对这些transient属性进行持久化，所以有了方案二，重写可以json序列化的对象

同时发现有writeObject（）方法写着“ Serializes this object to the specified output stream for JDK Serialization.”，

所以有了方案一，修改序列化工具（ 默认使用JdkSerializationRedisSerializer，这个序列化模式会将value序列化成字节码）

问题我们就好对症下药了

方案一：

修改序列化工具类 （这个方式其实有问题）

public class FastJson2JsonRedisSerializer<T> implements RedisSerializer<T> {
    private Class<T> clazz;
    public FastJson2JsonRedisSerializer(Class<T> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }
    @Override
    public byte[] serialize(T t) {
        return ObjectUtils.serialize(t);
    }
    @Override
    public T deserialize(byte[] bytes) {
        return (T) ObjectUtils.unserialize(bytes);
    }
}

ObjectUtils的方法如下：

/**
* 序列化对象
* @param object
* @return
*/
public static byte[] serialize(Object object) {
   ObjectOutputStream oos = null;
   ByteArrayOutputStream baos = null;
   try {
      if (object != null){
         baos = new ByteArrayOutputStream();
         oos = new ObjectOutputStream(baos);
         oos.writeObject(object);
         return baos.toByteArray();
      }
   } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
   }
   return null;
}

/**
* 反序列化对象
* @param bytes
* @return
*/
public static Object unserialize(byte[] bytes) {
   ByteArrayInputStream bais = null;
   try {
      if (bytes != null && bytes.length > 0){
         bais = new ByteArrayInputStream(bytes);
         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
         return ois.readObject();
      }
   } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
   }
   return null;
}

此方案会严重依赖对象class，如果反序列化时class对象不存在则会报错 修改为： JdkSerializationRedisSerializer

方案二：

继承SimpleSession并重写

让相关的字段可以被序列化(不被transient修饰)

重写之后一定要重写SessionManager里的方法

@Override
protected Session newSessionInstance(SessionContext context) {
SimpleSession session = new MyRedisSession(context.getHost());
// session.setId(IdGen.uuid());
session.setTimeout(SessionUtils.SESSION_TIME);
return session;
}

由方案二引发的另一个问题就是：

在微服务开发过程中，为了使用方便经常会将频繁访问的信息如用户、权限等放置到SESSION中，便于服务访问，而且，微服务间为了共享SESSION，通常会使用Redis共享存储。但是这样就会有一个问题，在封装Request对象时会将当前SESSION中所有属性对象反序列化，反序列化都成功以后，将SESSION对象生成。如果有一个微服务将本地的自定义Bean对象放置到SESSION中，则其他微服务都将出现反序列化失败，请求异常，服务将不能够使用了，这是一个灾难性问题。

以下是为了解决下面问题提出来的一种思路。

反序列化失败在于Attribute中添加了复杂对象，由此推出以下解决方案：

1. 将复杂对象的（即非基本类型的）Key进行toString转换（转换之后再MD5缩减字符串，或者用类名代替）
2. 将复杂对象的（即非基本类型的）Value进行JSON化（不使用不转换的懒加载模式）

注意： 日期对象的处理（单独处理）

  /**
     * 通过类型转换，将String反序列化成对象
     * @param key
     * @param value
     * @return
     */
    public Object getObjectValue(String key,String value){
        if(key == null || value == null){
           return null;
        }
        String clz = key.replace(FLAG_STR,"");
        try {
           Class aClass = Class.forName(clz);
           if(aClass.equals(Date.class)){
               return DateUtils.parseDate(value);
           }
          return   JSONObject.parseObject(value,aClass);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
//        如果反序列化失败就进行json化处理
        return JSONObject.parseObject(value);
    }

经过如此处理可以在所有系统里共享缓存

唯一缺点就是太复杂了，可能引起其他系统的修改导致反序列化失败（这个下次再讨论或者实验，因为有这么复杂的功夫，就可以考虑用JWT）

还有一种方案是将复杂对象放到redis中去，实行懒加载机制（不用的复杂对象，不从redis里获取，暂未实现测试）