session以及分布式服务器session共享

一、session的本质

　　http协议是无状态的，即你连续访问某个网页100次和访问1次对服务器来说是没有区别对待的，因为它记不住你。
　　那么，在一些场合，确实需要服务器记住当前用户怎么办？比如用户登录邮箱后，接下来要收邮件、写邮件，总不能每次操作都让用户输入用户名和密码吧，为了解决这个问题，session的方案就被提了出来，事实上它并不是什么新技术，而且也不能脱离http协议以及任何现有的web技术。
　　原理很简单，假设你访问网页时就像逛澡堂，第一次进去你是没有钥匙的，这个时候你交了钱服务台就分配一把钥匙给你，你走到哪里都要带上，因为这是你身份的唯一标识，接下来你用这把钥匙可以去打开一个专有的储物柜存储你的衣物，游完泳，你再用钥匙去打开柜子拿出衣物，最后离开游泳池时，把钥匙归还，你的这次游泳的过程就是一次session，或者叫做会话，在这个例子中，钥匙就是session的key，而储物柜可以理解为存储用户会话信息的介质。
　　那么在web
server中如何实现session呢？想必看了上面的例子你会很容易理解，主要是解决两个问题，一个是钥匙的问题，一个是存储用户信息的问题。对于第一个问题，即什么东西可以让你每次请求都会自动带到服务器呢？如果你比较了解http协议，那么答案一目了然，就是cookie，如果你想为用户建立一次会话，可以在用户授权成功时给他一个cookie，叫做会话id，它当然是唯一的，比如php就会为建立会话的用户默认set一个名为phpsessid，值看起来为一个随机字符串的cookie，如果下次发现用户带了这个cookie，服务器就知道，哎呀，刚刚这位顾客来了。
　　剩下的是解决第二个问题，即如何存储用户的信息，服务器知道会话id为abc的用户来了，那abc想存储自己的私人信息，比如购物车信息，如何处理？这个时候可以用内存、也可以用文件，也可以用数据库了，但有个要求是，数据需要用用户的会话id即可取到，比如php就默认会把会话id为abc的用户会话数据存储到/tmp/phpsess_abc的文件里面，每次读取都要反序列化程序可以理解的数据，写的时候又需要序列化为持久的数据格式。

较好理解的描述：
　　session被用于表示一个持续的连接状态，在网站访问中一般指代客户端浏览器的进程从开启到结束的过程。session其实就是网站分析的访问（visits）度量，表示一个访问的过程。
　　session的常见实现形式是会话cookie（session
cookie），即未设置过期时间的cookie，这个cookie的默认生命周期为浏览器会话期间，只要关闭浏览器窗口，cookie就消失了。实现机制是当用户发起一个请求的时候，服务器会检查该请求中是否包含sessionid，如果未包含，则系统会创造一个名为JSESSIONID的输出

cookie返回给浏览器(只放入内存，并不存在硬盘中)，并将其以HashTable的形式写到服务器的内存里面；当已经包含sessionid是，服务端会检查找到与该session相匹配的信息，如果存在则直接使用该sessionid，若不存在则重新生成新的

session。这里需要注意的是session始终是有服务端创建的，并非浏览器自己生成的。　但是浏览器的cookie被禁止后session就需要用get方法的URL重写的机制或使用POST方法提交隐藏表单的形式来实现。
　　
二、如何实现session的共享？

　　目前大多数大型网站的服务器都采用了分布式的部署方式，但是session是在服务器端保存的，如果用户跳转到其他服务器的话，session就会丢失，于是就有了分布式系统的session共享问题。

　　session共享有很多解决方法，比较常用的如下：

　　一、以cookie加密的方式保存在客户端.优点是减轻服务器端的压力，缺点是受到cookie的大小限制，可能占用一定带宽，因为每次请求会在头部附带一定大小的cookie信息,另外这种方式在用户禁止使用cookie的情况下无效.

　　二、服务器间同步。定时同步各个服务器的session信息，此方法可能有一定延时，用户体验也不是很好。

　　三、以某种媒介共享session信息，比如memcached,NFS等。

　　1. 通过组播的方式进行集群间的共享，比如tomcat目前就具备这样的功能，优点是web容器自身支持，配置简单，适合小型网站。缺点是当一台机器的上的 session变更后会将变更的数据以组播的形式分发给集群间的所有节点，对网络和所有的web容器都是存在开销。集群越大浪费越严重。不能做到线性的扩 展。
　　2. 利用NFS等一些共享存储来共享Session数据
大致就是有一台公共的NFS服务器做共享服务器，当然也可以采用数
据库，所有的Web服务器都把session数据写到共享存储介质上，也都要来这台服务器获取session数据，通过这样的方式来实现Session数
据的共享。相比前面组播的方式来说，网络开销较小。缺点是受制于存储设备的依赖，如果存储设备down掉，就无法工作了，要做好主备同步等一些容灾措施。
另外，当访问量过大时，磁盘的IO也是一个非常大的问题。
　　3.利用Memcache来存储共享Session数据
这可能也是目前
互联网中比较流行的一种用法。所有Web服务器都把Session写入到memcache，也都从memcache来获取。memcache本身就是一个
分布式缓存，便于扩展。网络开销较小，几乎没有IO。性能也更好。缺点，受制于Memcache的容量（除非你有足够内存存储），如果用户量突然增多
cache由于容量的限制会将一些数据挤出缓存，另外memcache故障或重启session会完全丢失掉。
　　4.完全用cookie
将
用户的session数据全部存放在cookie中，很多大型站点都在这么干。优点是服务器架构也变得简单，每台web服务器都可以很独立。没有网络开销
和对磁盘IO，服务器重启也不会导致数据的丢失。缺点，cookie过于庞大会耗费单位页面的下载时间，所以要尽量保持cookie的精简。