Spring Session加Redis

session是一个非常常见的概念。session的作用是为了辅助http协议，因为http是本身是一个无状态协议。为了记录用户的状态，session机制就应运而生了。同时session也是一个非常老的概念了，使用session的方法也是多种多样。就Java来说，servlet的标准本身是包含session的，Tomcat会把session的信息存储在服务器内存里，Request提供了获取session的方法。

然而，前文所述的session机制其实是有不少缺点的。首先就是session数据没有一定的持久化机制，而且难以实现应用服务器的水平扩展。在负载均衡器 + 应用服务器集群的架构中，session共享是一个基本的要求。在Spring生态圈里，也有Spring session完成session存储和共享的功能。Spring Session支持把session信息以各种形式存储，比如数据库或者Redis。个人认为，Redis比RDBMS更加适合session数据的存储。首先，session数据都是有时效性的，Redis的数据超时机制可以很好的完成session信息的清除；此外，Redis的数据访问速度更快，对于时效性较强的session数据，会有比较好的加速效果。

由于注解的存在，在Spring项目中增加Spring Session Redis是非常的简单的：

1. 增加Spring Session以及Spring Data Redis的依赖

    compile 'org.springframework.session:spring-session:1.3.0.RELEASE'

    compile 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis'

2. 增加Spring Session Redis的配置

@EnableRedisHttpSession
public class HttpSessionConfig {
    @Bean
    public RedisConnectionFactory connectionFactory() {
        JedisConnectionFactory connectionFactory = new JedisConnectionFactory();
        connectionFactory.setPort(6379);
        connectionFactory.setHostName("localhost");
        return connectionFactory;
    }
}

然后就完成了，实在是太简单了。在浏览器中进行请求，然后可以发现Redis中出现如下的内容：

先不解释Redis中存储的数据的具体含义，我们先来研究一下，@EnableRedisHttpSession 的注解到底帮我们做了什么。所以，看源码走起咯。。。

@Retention(java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ java.lang.annotation.ElementType.TYPE })
@Documented
@Import(RedisHttpSessionConfiguration.class)
@Configuration
public @interface EnableRedisHttpSession {
    /* */
}

这个注解包含了一个重要的@Import注解，@Import注解支持导入普通的java类,并将其声明成一个bean。所以使用了@EnableRedisSession之后，就相当于同时声明了一个RedisHttpSessionConfiguration的bean。然后看看，这个类是如何定义的：

@Configuration
@EnableScheduling
public class RedisHttpSessionConfiguration extends SpringHttpSessionConfiguration
        implements EmbeddedValueResolverAware, ImportAware {
    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> sessionRedisTemplate(
            RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<Object, Object>();
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        if (this.defaultRedisSerializer != null) {
            template.setDefaultSerializer(this.defaultRedisSerializer);
        }
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);
        return template;
    }

    @Bean
    public RedisOperationsSessionRepository sessionRepository(
            @Qualifier("sessionRedisTemplate") RedisOperations<Object, Object> sessionRedisTemplate,
            ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        RedisOperationsSessionRepository sessionRepository = new RedisOperationsSessionRepository(
                sessionRedisTemplate);
        sessionRepository.setApplicationEventPublisher(applicationEventPublisher);
        sessionRepository
                .setDefaultMaxInactiveInterval(this.maxInactiveIntervalInSeconds);
        if (this.defaultRedisSerializer != null) {
            sessionRepository.setDefaultSerializer(this.defaultRedisSerializer);
        }

        String redisNamespace = getRedisNamespace();
        if (StringUtils.hasText(redisNamespace)) {
            sessionRepository.setRedisKeyNamespace(redisNamespace);
        }

        sessionRepository.setRedisFlushMode(this.redisFlushMode);
        return sessionRepository;
    }

}

RedisHttpSessionConfiguration中声明了几个重要的bean，上面的代码片段其实就是实现了Redis相关的配置。其中的依赖关系为RedisOperationsSessionRepository =>sessionRedisTemplate => RedisConnectionFactory。同时RedisHttpSessionConfiguration继承于SpringHttpSessionConfiguration。而SpringHttpSessionConfiguration本身会申明一个springSessionRepositoryFilter，这个filter作用于全局，session的保存和失效都是在这里完成的。对于这个filter的具体实现，这里先不作分析，因为它本身还是通过调用RedisOperationsSessionRepository来操作Redis实现session的保存的。

RedisOperationsSessionRepository实现代码其实还挺多的，但是逻辑却都不复杂，所以没有必要贴很多代码。就看看Session保存的函数吧！

    public void save(RedisSession session) {
        session.saveDelta();
        if (session.isNew()) {
            String sessionCreatedKey = getSessionCreatedChannel(session.getId());
            this.sessionRedisOperations.convertAndSend(sessionCreatedKey, session.delta);
            session.setNew(false);
        }
    }

并没有太多东西，sessionRedisOperations.convertAndSend()完成了session数据的保存。那么Redis中的session数据是如何存储的呢？对于一个session数据，会在Redis存两个key/value，其中一个存储实际的session数据，另外一个用于辅助session过期的处理。此外还有一个总体的数据，用于记录过期的session。下面是一个典型的存储形式：

 * HMSET spring:session:sessions:33fdd1b6-b496-4b33-9f7d-df96679d32fe creationTime 1404360000000 maxInactiveInterval 1800 lastAccessedTime 1404360000000 sessionAttr:attrName someAttrValue sessionAttr2:attrName someAttrValue2
 * EXPIRE spring:session:sessions:33fdd1b6-b496-4b33-9f7d-df96679d32fe 2100
 * APPEND spring:session:sessions:expires:33fdd1b6-b496-4b33-9f7d-df96679d32fe ""
 * EXPIRE spring:session:sessions:expires:33fdd1b6-b496-4b33-9f7d-df96679d32fe 1800
 * SADD spring:session:expirations:1439245080000 expires:33fdd1b6-b496-4b33-9f7d-df96679d32fe
 * EXPIRE spring:session:expirations1439245080000 2100

第一条的存储命令就是实际的session数据，这个数据在Redis是以HashSet的形式存储的，可以在里面存储各种数据。第三条存储命令就是辅助session过期的数据，它在expire时间会比实际数据久一点，用于区别一个session是超时还是不存在。第五条存储命令就是整体的session过期记录，它是一个集合。这个整体expirations集合的意义在于Redis的超时是不精确的，可能会出现一个session已经过期(辅助session数据也已经过期)了，但是它仍然存在于Redis中。这是因为Redis的数据超时清除任务是低优先级的。有了整体的session过期记录，就可以解决这种问题。当Redis真正清除数据时（会有事件通知），再把session从expirations集合中删除掉。