PHP 实现多服务器共享 SESSION 数据

2024-05-04 22:58:57

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供稿：网友

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一、问题起源
稍大一些的网站，通常都会有好几个服务器，每个服务器运行着不同功能的模块，使用不同的二级域名，而一个整体性强的网站，用户系统是统一的，即一套用户名、密码在整个网站的各个模块中都是可以登录使用的。各个服务器共享用户数据是比较容易实现的，只需要在后端放个数据库服务器，各个服务器通过统一接口对用户数据进行访问即可。但还存在一个问题，就是用户在这个服务器登录之后，进入另一个服务器的别的模块时，仍然需要重新登录，这就是一次登录，全部通行的问题，映射到技术上，其实就是各个服务器之间如何实现共享 session 数据的问题。

二、php session 的工作原理
在解决问题之前，先来了解一下 php session 的工作原理。在客户端（如浏览器）登录网站时，被访问的 php 页面可以使用 session_start() 打开 session，这样就会产生客户端的唯一标识 session id（此 id 可通过函数 session_id() 获取/设置）。session id 可以通过两种方式保留在客户端，使得请求不同的页面时，php 程序可以获知客户端的 session id；一种是将 session id 自动加入到 get 的 url 中，或者 post 的表单中，默认情况下，变量名为 phpsessid；另一种是通过 cookie，将 session id 保存在 cookie 中，默认情况下，这个 cookie 的名字为 phpsessid。这里我们主要以 cookie 方式进行说明，因为应用比较广泛。
那么 session 的数据保存在哪里呢？当然是在服务器端，但不是保存在内存中，而是保存在文件或数据库中。默认情况下，php.ini 中设置的 session 保存方式是 files（session.save_handler = files），即使用读写文件的方式保存 session 数据，而 session 文件保存的目录由 session.save_path 指定，文件名以 sess_ 为前缀，后跟 session id，如：sess_c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。文件中的数据即是序列化之后的 session 数据了。如果访问量大，可能产生的 session 文件会比较多，这时可以设置分级目录进行 session 文件的保存，效率会提高很多，设置方法为：session.save_path="n;/save_path"，n 为分级的级数，save_path 为开始目录。当写入 session 数据的时候，php 会获取到客户端的 session_id，然后根据这个 session id 到指定的 session 文件保存目录中找到相应的 session 文件，不存在则创建之，最后将数据序列化之后写入文件。读取 session 数据是也是类似的操作流程，对读出来的数据需要进行解序列化，生成相应的 session 变量。

三、多服务器共享 session 的主要障碍及解决办法
通过了解 session 的工作原理，我们可以发现，在默认情况下，各个服务器会各自分别对同
一个客户端产生 session id，如对于同一个用户浏览器，a 服务器产生的 session id 是 30de1e9de3192ba6ce2992d27a1b6a0a，而 b 服务器生成的则是 c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。另外，php 的 session 数据都是分别保存在
本服务器的文件系统中。如下图所示：

确定了问题所在之后，就可以着手进行解决了。想要共享 session 数据，那就必须实现两个目标：一个是各个服务器对同一个客户端产生的 session id 必须相同，并且可通过同一个 cookie 进行传递，也就是说各个服务器必须可以读取同一个名为 phpsessid 的 cookie；
另一个是 session 数据的存储方式/位置必须保证各个服务器都能够访问到。简单地说就是多服务器共享客户端的 session id，同时还必须共享服务器端的 session 数据。

第一个目标的实现其实很简单，只需要对 cookie 的域（domain）进行特殊地设置即可，
默认情况下，cookie 的域是当前服务器的域名/ip 地址，而域不同的话，各个服务器所设
置的 cookie 是不能相互访问的，如

四、代码实现
首先创建数据表，mysql 的 sql 语句如下：
create table `sess` (
`sesskey` varchar(32) not null default "",
`expiry` bigint(20) not null default "0",
`data` longtext not null,
primary key (`sesskey`),
key `expiry` (`expiry`)
) type=myisam
sesskey 为 session id，expiry 为 session 过期时间，data 用于保存 session 数据。

默认情况下 session 数据是以文件方式保存，想要使用数据库方式保存，就必须重新定义 session 各个操作的处理函数。php 提供了session_set_save_handle() 函数，可以用此函数自定义 session 的处理过程，当然首先要先将 session.save_handler 改成 user，可在 php 中进行设置：
session_module_name("user");
接下来着重讲一下 session_set_save_handle() 函数，
此函数有六个参数：
session_set_save_handler ( string open, string close, string read, string write, string destroy, string gc )各个参数为各项操作的函数名，这些操作依次是：打开、关闭、读取、写入、销毁、垃圾回收。php 手册中有详细的例子，
在这里我们使用 oo 的方式来实现这些操作，详细代码如下：

代码:

<?php
define("my_sess_time", 3600);
//session 生存时长
//类定义
class my_sess
{
function init()
{
$domain = ".infor96.com";
//不使用 get/post 变量方式
ini_set("session.use_trans_sid",0);
//设置垃圾回收最大生存时间
ini_set("session.gc_maxlifetime",my_sess_time);

//使用 cookie 保存 session id 的方式
ini_set("session.use_cookies",1);
ini_set("session.cookie_path","/");
//多主机共享保存 session id 的 cookie
ini_set("session.cookie_domain", $domain);

//将 session.save_handler 设置为 user，
//而不是默认的 files
session_module_name("user");
//定义 session 各项操作所对应的方法名：
session_set_save_handler(
array("my_sess", "open"),
//对应于静态方法 my_sess::open()，下同。
array("my_sess", "close"),
array("my_sess", "read"),
array("my_sess", "write"),
array("my_sess", "destroy"),
array("my_sess", "gc")
);
} //end function

function open($save_path, $session_name) {
return true;
} //end function

function close() {
global $my_sess_conn;

if ($my_sess_conn) {
//关闭数据库连接
$my_sess_conn->close();
}
return true;
} //end function

function read($sesskey) {
global $my_sess_conn;

$sql = "select data from sess where sesskey=".$my_sess_conn->qstr($sesskey)." and expiry>=".time();
$rs =& $my_sess_conn->execute($sql);
if ($rs) {
if ($rs->eof) {
return "";
} else {
//读取到对应于 session id 的 session 数据
$v = $rs->fields[0];
$rs->close();
return $v;
} //end if
} //end if
return "";
} //end function

function write($sesskey, $data) {
global $my_sess_conn;

$qkey = $my_sess_conn->qstr($sesskey);
$expiry = time() + my_sess_time;
//设置过期时间

//写入 session
$arr = array(
"sesskey" => $qkey,
"expiry" => $expiry,
"data" => $data);
$my_sess_conn->replace("sess", $arr, "sesskey", $autoquote = true);
return true;
} //end function

function destroy($sesskey) {
global $my_sess_conn;

$sql = "delete from sess where sesskey=".$my_sess_conn->qstr($sesskey);
$rs =& $my_sess_conn->execute($sql);
return true;
} //end function

function gc($maxlifetime = null) {
global $my_sess_conn;

$sql = "delete from sess where expiry<".time();
$my_sess_conn->execute($sql);
//由于经常性的对表 sess 做删除操作，容易产生碎片，
//所以在垃圾回收中对该表进行优化操作。
$sql = "optimize table sess";
$my_sess_conn->execute($sql);
return true;
} //end function
} ///:~

//使用 adodb 作为数据库抽象层。
require_once("adodb/adodb.inc.php");
//数据库配置项，可放入配置文件中（如：config.inc.php）。
$db_type = "mysql";
$db_host = "192.168.212.1";
$db_user = "sess_user";
$db_pass = "sess_pass";
$db_name = "sess_db";
//创建数据库连接，这是一个全局变量。
$globals["my_sess_conn"] =& adonewconnection($db_type);
$globals["my_sess_conn"]->connect( $db_host, $db_user, $db_pass, $db_name);
//初始化 session 设置，必须在 session_start() 之前运行！！
my_sess::init();
?>

五、遗留问题
如果网站的访问量很大的话，session 的读写会频繁地对数据库进行操作，这样效率就会明显降低。考虑到 session 数据一般不会很大，可以尝试用 c/java 写个多线程的程序，用 hash 表保存 session 数据，并通过 socket 通信进行数据读写，这样 session 就保存在内存中，读写速度应该会快很多。另外还可以通过负载均衡来分担服务器负载。不过这些都只是我自己的一些想法和假设，并没有实践过 :(

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