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Redis的实战常用一、验证码登录（解决session共享问题）（思路、意识）

news 来源：原创 2024/9/29 7:15:27

一、基于session实现登录功能

第一步：发送验证码：
- 用户在提交手机号后，会校验手机号是否合法：
  - 如果不合法，则要求用户重新输入手机号
  - 如果手机号合法，后台此时生成对应的验证码，同时将验证码进行保存（存到session里面），然后再通过短信的方式将验证码发送给用户
第二步：短信验证码登录、注册：
- 用户输入刚刚获取到的验证码，而后台则从session中拿到当前验证码，然后和用户输入的验证码进行校验：
  - 如果不一致，则无法通过校验（提示验证码错误）
  - 如果一致，则后台根据手机号查询用户：
    - 如果用户不存在，则为用户创建账号信息，保存到数据库，再将用户信息保存到session中
    - 如果存在，则直接存入到session中取。
  - 无论是否存在，都会将用户信息（这个用户信息可以创建个UserDTO对象，把想要暴露的信息存储到session中去，这样就可以减少数据暴露的风险）保存到session中，方便后续获得当前登录信息。
第三步：校验登录状态（登录时的逻辑）:
- 用户在请求登录的时候，会从cookie中携带者JsessionId到后台，后台通过JsessionId从session中拿到用户信息
  - 如果没有session信息，则进行拦截，无法进行登录。
  - 如果有session信息，则将用户信息保存到threadLocal中，并且放行。
使用拦截器：当每个业务都需要进行用户信息的验证时，不可能每个业务都写一次登录校验的逻辑，这就需要使用到拦截器了（拦截器是在所有的业务执行之前执行的）。我们把这个登录校验的逻辑写到拦截器里面去，这样每次用户无论访问哪个业务都需要经过拦截器，然后让拦截器判断是否放行该用户访问业务。

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tomcat运行原理：
当用户发起请求时，会访问我们向tomcat注册的端口：
任何程序想要运行，都需要有一个线程对当前端口号进行监听，tomcat也不例外。
当监听线程知道用户想要和tomcat进行连接时，那会由监听线程创建socket连接。
- socket都是成对出现的，用户通过socket互相传递数据，当tomcat端的socket接收到数据后，此时监听线程会从tomcat的线程池中取出一个线程执行用户请求。
当我们的服务部署到tomcat后，线程会找到用户想要访问的工程，然后用这个线程转发到工程中的controller，service，dao中，并且访问对应的DB，在用户执行完请求后，再统一返回，再找到tomcat端的socket，再将数据写回到用户端的socket，完成请求和响应
结论：每个用户其实对应都是去找tomcat线程池中的一个线程来完成工作的，使用完成后再进行回收，既然每个请求都是独立的，所以在每个用户去访问我们的工程时，我们可以使用threadlocal来做到线程隔离，每个线程操作自己的一份数据（Threadlocal的基本使用）
- 在threadLocal中，无论是它的put方法和他的get方法，都是先从获得当前用户的线程，然后从线程中取出线程的成员变量map，只要线程不一样，map就不一样，所以可以通过这种方式来做到线程隔离。

二、集群的session共享问题（使用redis代替）

session共享问题：其实就是多台tomcat服务器并不共享session存储空间（每个tomcat有自己的session），当请求切换到不同的tomcat服务时导致数据丢失的问题。

思路分析：

每个tomcat中都有一份属于自己的session,假设用户第一次访问第一台tomcat，并且把自己的信息存放到第一台服务器的session中；
但是第二次这个用户访问到了第二台tomcat，那么在第二台服务器上，肯定没有第一台服务器存放的session，所以此时整个登录拦截功能就会出现问题，我们能如何解决这个问题呢？
- 早期的方案是session拷贝，就是说虽然每个tomcat上都有不同的session，但是每当任意一台服务器的session修改时，都会同步给其他的Tomcat服务器的session，这样的话，就可以实现session的共享了，但是这种方案具有两个大问题：
  - 1、每台服务器中都有完整的一份session数据，·服务器压力过大·。
  - 2、session拷贝数据时，可能会出现延迟。

解决方法：

基于redis来完成，我们把session换成redis，redis数据本身就是共享的，就可以避免session共享的问题了。

第一步：设计redis的value的结构

利用redis来存储数据，那么到底使用哪种结构呢？
- 如果存入的数据比较简单，我们可以考虑使用String，或者是使用哈希。
  - 当存入的数据是一个对象时，value如果使用String结构时，会把java对象序列化成一个json字符串然后存储。（使用string结构时，会有一些额外的数据存储，比如json的格式等等，而且每次修改都要修改整个字符串）
  - 当存入的数据是一个对象时，value如果使用哈希，则它的value中只会存储数据本身，修改可以直接修改单个字段。
  - 如果不是特别在意内存，其实使用String就可以啦。

第二步：redis的key的设计

1、key要具有唯一性
2、key要方便携带

第三步：设置redis的key的存活时间

就好比你使用百度等其它的软件时，你每次登录进去之后，在一段时间之内，退出来再进去都不需要再重新进行登录（只要不是退出登录），过了特定的时间之后，就需要重新登录了。（原因就可以理解为存储你登录信息的数据的key过期了，存储在redis的登录数据没了）
具体设计：只要用户还在操作，无论在访问哪个服务都需要重新刷新key的存活时间，只有当用户不再操作的时候，才会计算key的存活时间，直到时间过去之后才会销毁key。

整体访问流程

用户去登录时，会去校验用户提交的手机号和验证码，是否一致，如果一致，则根据手机号查询用户信息，并将用户数据保存到redis，并且生成token作为redis的key。
- 如果用户不存在则新建一个用户，然后将新建用户的数据保存到数据库中，然后再保存到redis，并且生成token作为redis的key，
当我们校验用户是否登录时，会去携带着token进行访问，从redis中取出token对应的value，判断是否存在这个数据
- 如果不存在这个数据则拦截登录
- 如果存在则将其保存到threadLocal中，并且放行。

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