写作条件那是相当艰苦，一来因为上班，要偷偷进行，二来没有截图软件，只能用qq自带的截图功能。

肖理达 (KrazyNio AT hotmail.com), 2005.09.13, 转载请注明出处

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 www.aaa.com 的服务器是不能读写 www.bbb.com 服务器设置的 COOKIE 的。这里我们所说的同一网站的服务器有其特殊性，那就是他们同属于同一个一级域，如：aaa.infor96.com 和 www.infor96.com 都属于域 .infor96.com，那么我们就可以设置 COOKIE 的域为 .infor96.com，这样 aaa.infor96.com、www.infor96.com 等等都可以访问此 COOKIE。PHP 代码中的设置方法如下：

ini_set('session.cookie_domain', '.infor96.com');

这样各个服务器共享同一客户端 SESSION ID 的目的就达到了。

第二个目标的实现可以使用文件共享方式，如 NFS 方式，但设置、操作上有些复杂。我们可以参考先前所说的统一用户系统的方式，即使用数据库来保存 SESSION 数据，这样各个服务器就可以方便地访问同一个数据源，获取相同的 SESSION 数据了。

解决办法如下图所示：



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：

<?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 :( 。。。。。。

Posted by: Nio on 2005-09-13 | 10:05 pm

 

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后记：nio把同一域名，多台服务器如何共享SESSION阐述的很清楚了，不过如何才能满足不同域名，不同服务器共享SESSION的功能呢？只要把sessionid通过url传递就可以了，不过这样的化，网站里涉及链接的地方都要在URL上加上sessionid，这也是很烦的一件事情，但是如果你的应用程序采用了前端控制器的写法，再结合 output_add_rewrite_var 函数的使用，应该很容易能够实现。

 

<?php
class OutbufferFilter extends Filter
{

    function OutbufferFilter($filter = null)
    {
        $this->Filter($filter);
    }

    function doHeadFilter()
    {
        ob_start('ob_gzhandler');
        ob_implicit_flush(0);

        $this->doNextHeadFilter();
    }

 

    function doTailFilter()
    {
        ob_end_flush();

        $this->doNextTailFilter();
    }
}
?>

 

注意粗体，每个方法都要这样写无疑是很讨厌的事情，所以我改进了一下。

 

<?php
class Filter
{
    var $filter;

    function Filter($filter)
    {
        $this->filter = $filter;
    }

    function doHeadFilter()
    {
        trigger_error('Not Implemented');
    }

    function doTailFilter()
    {
        trigger_error('Not Implemented');
    }

    function doNextHeadFilter()
    {
        if(! is_null($this->filter))
        {
            $this->filter->headFilter();
        }
    }

    function doNextTailFilter()
    {
        if(! is_null($this->filter))
        {
            $this->filter->tailFilter();
        }
    }
}
?>

 

<?php
class OutbufferFilter extends Filter
{
    function OutbufferFilter($filter = null)
    {
        $this->Filter($filter);
    }

    function doHeadFilter()
    {
        //ob_start('ob_gzhandler');
        //ob_implicit_flush(0);

        echo 'head:OutbufferFilter<br>';

        //不再调用$this->doNextHeadFilter();
    }

    function doTailFilter()
    {
        echo 'tail:OutbufferFilter<br>';

        //不再调用$this->doNextTailFilter();
    }
}
?>

 

为啥要去掉这句（//不再调用。。。）？？因为对一个方法而言，要不就专注与责任链的实现，要不就专著与责任链的传递，而$this->doNextTailFilter等都属于责任链的传递，这样方法的功能就不单一了。

 

可能大家会觉得就为了不写这句（//不再调用。。。）花这么大力气值得么？答案是值得，对一个class来说，他中方法的功能在一定的粒度上应该尽可能的单一，如果你的function超过了几百行，你可以说它既可以做这个功能，又可以做那个功能，但我说，它多半是不好的，脆弱的，因为变化的东西多了。这样具有N个功能的CLASS通常叫做god class，我们应该避免。

 

打个比方，一个class就好像一个房子，我们的房子通常会分很多房间，每个房间做不同的事情，如果是GOD CLASS的化，它就会不分房间，想想多可怕啊，我们在同一个地方吃饭，便便，睡觉，唉，所以还是好好学习设计模式吧，不然你的代码就好像我上面说的餐厅和厕所在一起的房子一样让你恶心。

 

<?php
include('filter.php');
include('outbufferFilter.php');
include('sessionFilter.php');
include('fixMagicQuotesFilter.php');

$filter = new OutbufferFilter(
          new SessionFilter(
          new FixMagicQuotesFilter(
          )));

$filter->headFilter();
echo '<br>';
echo 'something to do<br>';
echo '<br>';
$filter->tailFilter();
?>

 

也就是模板模式的使用，哈哈，一个小小的例子结合使用了责任链模式和模板模式，还不错.

 

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补充：通过这几天我的思考来看，我这个改进是有问题的，因为这样的话，传递就变成无条件的了。唉