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用PHP實現多服務器共享SESSION數據的方法

編輯:關於PHP編程

PHP 實現多服務器共享 SESSION 數據 一、問題起源

稍大一些的網站,通常都會有好幾個服務器,每個服務器運行著不同功能的模塊,使用不同的二級域名,而一個整體性強的網站,用戶系統是統一的,即一套用戶名、密碼在整個網站的各個模塊中都是可以登錄使用的。各個服務器共享用戶數據是比較容易實現的,只需要在後端放個數據庫服務器,各個服務器通過統一接口對用戶數據進行訪問即可。但還存在一個問題,就是用戶在這個服務器登錄之後,進入另一個服務器的別的模塊時,仍然需要重新登錄,這就是一次登錄,全部通行的問題,映射到技術上,其實就是各個服務器之間如何實現共享 SESSION 數據的問題。

二、PHP SESSION 的工作原理

在解決問題之前,先來了解一下 PHP SESSION 的工作原理。在客戶端(如浏覽器)登錄網站時,被訪問的 PHP 頁面可以使用 session_start() 打開 SESSION,這樣就會產生客戶端的唯一標識 SESSION ID(此 ID 可通過函數 session_id() 獲取/設置)。SESSION ID 可以通過兩種方式保留在客戶端,使得請求不同的頁面時,PHP 程序可以獲知客戶端的 SESSION ID;一種是將 SESSION ID 自動加入到 GET 的 URL 中,或者 POST 的表單中,默認情況下,變量名為 PHPSESSID;另一種是通過 COOKIE,將 SESSION ID 保存在 COOKIE 中,默認情況下,這個 COOKIE 的名字為 PHPSESSID。這裡我們主要以 COOKIE 方式進行說明,因為應用比較廣泛。

那麼 SESSION 的數據保存在哪裡呢?當然是在服務器端,但不是保存在內存中,而是保存在文件或數據庫中。默認情況下,php.ini 中設置的 SESSION 保存方式是 files(session.save_handler = files),即使用讀寫文件的方式保存 SESSION 數據,而 SESSION 文件保存的目錄由 session.save_path 指定,文件名以 sess_ 為前綴,後跟 SESSION ID,如:sess_c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。文件中的數據即是序列化之後的 SESSION 數據了。如果訪問量大,可能產生的 SESSION 文件會比較多,這時可以設置分級目錄進行 SESSION 文件的保存,效率會提高很多,設置方法為:session.save_path="N;/save_path",N 為分級的級數,save_path 為開始目錄。當寫入 SESSION 數據的時候,PHP 會獲取到客戶端的 SESSION_ID,然後根據這個 SESSION ID 到指定的 SESSION 文件保存目錄中找到相應的 SESSION 文件,不存在則創建之,最後將數據序列化之後寫入文件。讀取 SESSION 數據是也是類似的操作流程,對讀出來的數據需要進行解序列化,生成相應的 SESSION 變量。

三、多服務器共享 SESSION 的主要障礙及解決辦法

通過了解 SESSION 的工作原理,我們可以發現,在默認情況下,各個服務器會各自分別對同一個客戶端產生 SESSION ID,如對於同一個用戶浏覽器,A 服務器產生的 SESSION ID 是 30de1e9de3192ba6ce2992d27a1b6a0a,而 B 服務器生成的則是 c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。另外,PHP 的 SESSION 數據都是分別保存在本服務器的文件系統中。如下圖所示:

 

確定了問題所在之後,就可以著手進行解決了。想要共享 SESSION 數據,那就必須實現兩個目標:一個是各個服務器對同一個客戶端產生的 SESSION ID 必須相同,並且可通過同一個 COOKIE 進行傳遞,也就是說各個服務器必須可以讀取同一個名為 PHPSESSID 的 COOKIE;另一個是 SESSION 數據的存儲方式/位置必須保證各個服務器都能夠訪問到。簡單地說就是多服務器共享客戶端的 SESSION ID,同時還必須共享服務器端的 SESSION 數據。

第一個目標的實現其實很簡單,只需要對 COOKIE 的域(domain)進行特殊地設置即可,默認情況下,COOKIE 的域是當前服務器的域名/IP 地址,而域不同的話,各個服務器所設置的 COOKIE 是不能相互訪問的,如 www.aaa.com 的服務器是不能讀寫 www.bbb.com 服務器設置的 COOKIE 的。

這裡我們所說的同一網站的服務器有其特殊性,那就是他們同屬於同一個一級域,如:aaa.infor96.com 和 www.infor96.com 都屬於域 .infor96.com,那麼我們就可以設置 COOKIE 的域為 .infor96.com,這樣 aaa.infor96.com、www.infor96.com 等等都可以訪問此 COOKIE。PHP 代碼中的設置方法如下:


<?php
ini_set('session.cookie_domain', '.infor96.com');
?>

這樣各個服務器共享同一客戶端 SESSION ID 的目的就達到了。

第二個目標的實現可以使用文件共享方式,如 NFS 方式,但設置、操作上有些復雜。我們可以參考先前所說的統一用戶系統的方式,即使用數據庫來保存 SESSION 數據,這樣各個服務器就可以方便地訪問同一個數據源,獲取相同的 SESSION 數據了。

解決辦法如下圖所示:

 

四、代碼實現

首先創建數據表,MySQL 的 SQL 語句如下:

  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 為 SESSION ID,expiry 為 SESSION 過期時間,data 用於保存 SESSION 數據。

默認情況下 SESSION 數據是以文件方式保存,想要使用數據庫方式保存,就必須重新定義 SESSION 各個操作的處理函數。PHP 提供了session_set_save_handle() 函數,可以用此函數自定義 SESSION 的處理過程,當然首先要先將 session.save_handler 改成 user,可在 PHP 中進行設置:


<?php 
session_module_name('user');
?>

接下來著重講一下 session_set_save_handle() 函數,此函數有六個參數:

session_set_save_handler ( string open, string close, string read, string write, string destroy, string gc )

各個參數為各項操作的函數名,這些操作依次是:打開、關閉、讀取、寫入、銷毀、垃圾回收。PHP 手冊中有詳細的例子,在這裡我們使用 OO 的方式來實現這些操作,詳細代碼如下:


<?php
define('MY_SESS_TIME', 3600);   //SESSION 生存時長
//類定義
class My_Sess
{
    function init()
    {
        $domain = '.infor96.com';
        //不使用 GET/POST 變量方式
        ini_set('session.use_trans_sid',    0);
        //設置垃圾回收最大生存時間
        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',      '/');
        //多主機共享保存 SESSION ID 的 COOKIE
        ini_set('session.cookie_domain',    $domain);

        //將 session.save_handler 設置為 user,而不是默認的 files
        session_module_name('user');
        //定義 SESSION 各項操作所對應的方法名:
        session_set_save_handler(
            array('My_Sess', 'open'),   //對應於靜態方法 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) {    //關閉數據庫連接
            $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 {    //讀取到對應於 SESSION ID 的 SESSION 數據
                $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;    //設置過期時間
        
        //寫入 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);
        //由於經常性的對表 sess 做刪除操作,容易產生碎片,
        //所以在垃圾回收中對該表進行優化操作。
        $sql = 'OPTIMIZE TABLE sess';
        $MY_SESS_CONN->Execute($sql);
        return true;
    }   //end function
}   ///:~

//使用 ADOdb 作為數據庫抽象層。
require_once('adodb/adodb.inc.php');
//數據庫配置項,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';
//創建數據庫連接,這是一個全局變量。
$GLOBALS['MY_SESS_CONN'] =& ADONewConnection($db_type);
$GLOBALS['MY_SESS_CONN']->Connect( $db_host, $db_user, $db_pass, $db_name);
//初始化 SESSION 設置,必須在 session_start() 之前運行!!
My_Sess::init();
?>

五、遺留問題

如果網站的訪問量很大的話,SESSION 的讀寫會頻繁地對數據庫進行操作,這樣效率就會明顯降低。考慮到 SESSION 數據一般不會很大,可以嘗試用 C/Java 寫個多線程的程序,用 HASH 表保存 SESSION 數據,並通過 socket 通信進行數據讀寫,這樣 SESSION 就保存在內存中,讀寫速度應該會快很多。另外還可以通過負載均衡來分擔服務器負載。不過這些都只是我自己的一些想法和假設,並沒有實踐過

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