前阵子去面试正好被问到httpsession和cookie，今天正巧有个分享会讲到了session及负载均衡方面的东东，拿出来分享一下,以前也曾研究过负载均衡，在session共享的时候遇到了问题，这里面正好有解答，目前最好的办法是memcached。
1、Servlet Session基础
包括servlet session、http cookie原理讲解。
2、Session管理的原理
可以参考一下这篇http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a157f470100a81z.html
有几个问题大家思考一下：
1）、怎样相对准确获取同时在线用户数，怎样实现类似于聊天室的管理员把用户踢出聊天室的功能，怎样实现类似在线聊天室的功能？
可以借鉴一下clickstream（http://www.opensymphony.com/clickstream/）的实现机制。
2）、怎样实现同一账号同一时间点只能有一个账号在线
3）、在多标签的浏览器中（例如ie8、firefox、chrome），用户开几个标签使用同一个web应用，是一个session还是多个session
4）、struts2中避免用户重复提交同一页面的机制？
5）、怎样实现类似于gmail、sina等大型网站的用户自动登录功能
6）、怎样实现类似于在线投票防止同一用户重复投票的功能。具体可以参考以前发过的《基于浏览器的客户跟踪技术概述》
还有其他类似的问题实际上也与Session有关。
3、多台服务器负载均衡情况下的Session管理
前段时间发过一篇写的《多台服务器负载均衡情况下的Session管理》文章，供参考：
在构建能够灵活地进行水平扩展、高可用性的Java Web应用程序时候，对http session的处理策略很大程度决定了应用程序的扩展性、可用性。一般而言对http session有如下的处理方案：
1、在服务器端不保存Session，完全无状态
对于不需要保持用户状态的Web应用，采用Stateless是最为恰当的，因此就不存在Session共享的问题。REST (Representational State Transfer) 算是最为典型的例子。
2、基于浏览器Cookie的Session共享
此种方案把用户相关的Session信息存储到浏览器的Cookie中，也称为客户端Session。
采用Flash Cookie、URL重写的方式传递Session信息的方案也可以归为此类。
缺点：只能够存储字符串、数值等基本类型的数据；Cookie大小存在限制；安全性；带宽及数据解压缩、网络传输性能问题。
3、基于数据库的Session共享，实现分布式应用间Session共享
此种方案把Session信息存储到数据库表，这样实现不同应用服务器间Session信息的共享。诸如Websphere Portal、Weblogic Portal都采用了类似的方案。
Tomcat Persistent Manager 的JDBC Based Store 提供了类似实现机制，表结构如下：
Java代码
1. create table tomcat_sessions (
2. 100) not null
3. char(1) not null,
4. int not null,
5. null,
6. 255),
7. session_data mediumblob,
8. KEY kapp_name(app_name)
9. );
优点：实现简单
缺点：由于数据库服务器相对于应用服务器更难扩展且资源更为宝贵，在高并发的Web应用中，最大的性能瓶颈通常在于数据库服务器。因此如果将 Session存储到数据库表，频繁的增加、删除、查询操作很容易造成数据库表争用及加锁，最终影响业务。
4、基于应用服务器/Servlet容器的Clustering机制
一些常用的应用服务器及Servlet容器的Clustering机制可以实现Session Replication的功能，例如Tomcat Clustering/Session Replication、Jboss buddy replication。
缺点：基于Clustering的Session复制性能很差，扩展性也很不行。
5、基于NFS的Session共享
通过NFS方式来实现各台服务器间的Session共享，各台服务器只需要mount共享服务器的存储Session的磁盘即可，实现较为简单。但NFS 对高并发读写的性能并不高，在硬盘I/O性能和网络带宽上存在较大瓶颈，尤其是对于Session这样的小文件的频繁读写操作。
基于磁盘阵列/SAN/NAS等共享存储的方案道理也类似。
6、基于Terracotta、Ehcache、JBossCache等Java Caching方案实现Session共享
如果系统架构是Java体系，可以考虑采用Terracotta、Ehcache、JbossCache、Oscache等Java Caching方案来实现Session 共享。
缺点：架构用于非java体系很不方便；对于是诸如静态页面之类的缓存，采用Memcached的方案比Java更为高效
7、基于Memcached/Tokyo Tyrant 等Key-Value DB的Session共享
整体说来此种方案扩展性最好，推荐使用。
原理：Tomcat 服务器提供了org.apache.catalina.session.StandardManager 和org.apache.catalina.session.PersistentManager用于Session对象的管理，可以自定义 PersistentManager的
Store 类来实现自己Memcached、Tokyo Tyrant、Redis等Key-Value DB的客户端。
以Memcached的客户端为例（摘自Use MemCacheStore in Tomcat）：
Java代码
1. package com.yeeach; import
2. import
3. public class MemCacheStore extends StoreBase implements Store { /**
4. * The descriptive information about this implementation.
5. */
6. protected static String info = "MemCacheStore/1.0";
7. /**
8. * The thread safe and thread local memcacheclient instance.
9. */
10. private static final ThreadLocal<MemCachedClient> memclient = new
11.
12. /**
13. * The server list for memcache connections.
14. */
15. private List<String> servers = new
16. /**
17. * all keys for current request session.
18. */
19. private
20. /**
21. * Return the info for this Store.
22. */
23. public
24. return
25. }
26. /**
27. * Clear all sessions from the cache.
28. */
29. public void clear() throws
30. keys.clear();
31. }
32. /**
33. * Return local keyList size.
34. */
35.
36. public int getSize() throws
37. return
38. /**
39. * Return all keys
40. */
41. public String[] keys() throws
42. return getKeyList().toArray(new
43. /**
44. * Load the Session from the cache with given sessionId. * */
45.
46. public Session load(String sessionId) throws
47.
48. try
49. byte[] bytes = (byte[]) getMemcacheClient().get(sessionId);
50. if (bytes == null)
51. return null;
52. ObjectInputStream ois = bytesToObjectStream(bytes); StandardSession session = (StandardSession) manager.createEmptySession(); session.setManager(manager); session.readObjectData(ois);
53. if
54. keys.add(sessionId);
55. }
56. return
57. } catch
58. return (null);
59. }
60. }
61. /**
62. * transform a vaild Session from objectinputstream.
63. * Check which classLoader is responsible for the current instance. *
64. * @param bytes
65. * @return ObjectInputStream with the Session object.
66. * @throws IOException */
67.
68. private ObjectInputStream bytesToObjectStream(byte[]bytes) throws
69. new ByteArrayInputStream(bytes); ObjectInputStream ois = null;
70. Loader loader = null;
71. ClassLoader classLoader = null;
72. Container container = manager.getContainer();
73. if (container != null)
74. loader = container.getLoader();
75. if (loader != null)
76. classLoader = loader.getClassLoader();
77. if (classLoader != null)
78. ois = new CustomObjectInputStream(bais, classLoader); else
79. ois = new
80. return
81. }
82. /**
83. * remove the session with given sessionId
84. */
85. public void remove(String sessionId) throws
86. getMemcacheClient().delete(sessionId);
87. List<String> keyList = getKeyList();
88. keyList.remove(sessionId);
89. }
90.
91. /**
92. * Store a objectstream from the session into the cache.
93. */
94.
95.
96. public void save(Session session) throws
97. new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new
98. standard.writeObjectData(oos); getMemcacheClient().add(session.getId(), baos.toByteArray()); Object ob = getMemcacheClient().get(session.getId()); List<String> keyList = getKeyList(); keyList.add(session.getId());
99. }
100. /**
101. *
102. * @return
103. */
104. private
105. return
106. }
107. /**
108. * Simple instanc of the Memcache client and SockIOPool.
109. * @return memchacheclient
110. */
111. private
112. if (memclient == null) {
113. Integer[] weights = { 1
114. // grab an instance of our connection pool
115. SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();
116. if
117. new
118. // set the servers and the weights pool.setServers(serverlist); pool.setWeights(weights);
119. // set some basic pool settings
120. // 5 initial, 5 min, and 250 max conns
121. // and set the max idle time for a conn
122. // to 6 hours pool.setInitConn(5); pool.setMinConn(5); pool.setMaxConn(250);
123. 1000 * 60 * 60 * 6);
124. // set the sleep for the maint thread
125. // it will wake up every x seconds and
126. // maintain the pool size pool.setMaintSleep(30);
127. // set some TCP settings
128. // disable nagle
129. // set the read timeout to 3 secs
130. // and don't set a connect timeout pool.setNagle(false); pool.setSocketTO(3000); pool.setSocketConnectTO(0);
131. // initialize the connection pool pool.initialize(); }
132. // lets set some compression on for the client
133. // compress anything larger than 64k memclient.get().setCompressEnable(true); memclient.get().setCompressThreshold(64 * 1024);
134. }
135. return
136. }
137.
138. public
139. return
140. }
141. public void
142. new StringTokenizer(serverList, ", "); servers.clear();
143. while
144. }
145. }
146. }
147. Tomcat 的配置文件：
148. <Context path="/test" docBase="test.war">
149. "org.apache.catalina.session.PersistentManager" distributable="true">
150. "com.yeeach.MemcachedStore" servers="192.168.0.111:11211,192.168.0.112:11211"
151. </Manager>
152. </Context>
153.
154.
这里只是作为测试演示了在Tomcat中集成Memcached的实现方案。并没有考虑性能、高可用、Memcached 存储Session的持久化（可以使用Memcachedb实现）、Session管理等问题。
针对Tomcat与Memcached集成有一个开源项目memcached-session-manager 功能实现相对完善，尤其是其设计思想值得借鉴。
The memcached session manager installed in a tomcat holds all sessions locally in the own jvm, just like the StandardManager does it as well.
Additionally, after a request was finished, the session (only if existing) is additionally sent to a memcached node for backup.
When the next request for this session has to be served, the session is locally available and can be used, after this second request is finished the session is updated in the memcached node.
