Demo_mmall v2.0 （四） Tomcat集群演进及使用Redis进行session重构实现单点登录

小谈mmall架构演进

上回书和上上回书说到redis的用法还有在代码里怎么操作Redis数据库，学完了得用啊。怎么用啊？这得从项目架构说起了。
mmall是一个简单的用SSM搭建起来的基本只能本地玩耍的电商DEMO，最简单的架构版本V1.0是这样婶的：
user123访问网址发送请求，nginx把请求发送到Tomcat,Tomcat再去访问数据库或者ftpserver；session保存在Tomcat里；
如果是访问人少，一台服务器当然可以顶得住，请求服务器的多了，我们可以给这个服务器升级，提高它的纵向扩展能力：升级机器的内存，CPU，硬盘机械改固态但带来的还有成本指数级升高。
升级一台服务器成本高，那用几个普通的服务器做成集群不就可以了吗？于是，就有了下面的机构：
这个架构版本，称为V1.1版本吧。
这个版本看上去没毛病，实际是不能使用的。想象下这个业务场景：userA登录请求，nginx发送给TomcatA；用户再进行下单请求，Nginx发送给TomcatB;B里没有session，A里有session，这里就会校验到用户未登录，实际上用户登录了，session保存在A里，请求的却是B。
既然这个版本不能满足业务需求，就继续升级吧，于是就有了下面的版本V2.0:

user无论请求到哪台服务器，我们都会把session信息放到redis session server上。tomcat服务器都会从Redis session server上读取session信息。
这样一来，Session登录信息存储及读取的问题就解决了。但是还有一个问题：服务器定时任务并发的问题。这个问题怎么产生的？怎么解决？请看下回分解。

• todo 服务器定时任务并发问题的解决
  左下角的Token是个小彩蛋，下面会说到。
  Tomcat集群能提高服务的性能，并发能力，以及高可用性；
  实际中一台服务器只部署一个Tomcat，因为机器硬件有瓶颈（内存，硬盘IO等）；
  一台Tomcat的HTTP线程池是有限的多个Tomcat，多个线程池，并发能力提高；
  活多了一个人做不完怎么办？摇人就是了。
  请求多了服务器要挂掉了怎么办？做成集群就是了。

空谈误国，代码兴邦。

代码解析

util,util还是Util。util是什么？是你写完永远不会去看源码拿来就用的东西。
cookie的path，domain属性没有深入研究，其实要是不做这个DEMO，cookie都碰不到。

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@Slf4j
public class CookieUtil {

    private final static String COOKIE_DOMAIN = ".happymmall.com";
    private final static String COOKIE_NAME = "mmall_login_token";

    // 把request对象里的所有cookie保存到cookie数组里,遍历数组拿到指定的cookie后返回其值
    public static String readLoginToken (HttpServletRequest request) {
        Cookie[] cks = request.getCookies();
        if (cks != null) {
            for (Cookie ck : cks) {
                log.info("read cookieName:{}, cookieValue:{}", ck.getName(), ck.getValue());
                if (StringUtils.equals(ck.getName(), COOKIE_NAME)) {
                    log.info("return cookieName:{}, cookieValue:{}", ck.getName(), ck.getValue());
                    return ck.getValue();
                }
            }
        }
        return null;
    }

    // 根据传入的tooken新建cookie对象，将其保存到response对象里
    public static void writeLoginToken (HttpServletResponse response, String token) {
        Cookie ck = new Cookie(COOKIE_NAME, token);
        ck.setDomain(COOKIE_DOMAIN);
        ck.setPath("/"); // 代表设置在根目录
        ck.setHttpOnly(true); // 不能通过脚本访问cookie
        // 如果maxage不设置，cookie就不会写入硬盘而是写在内存里，只在当前页面有效
        ck.setMaxAge(60 * 60 * 24 * 265);// -1 永久 单位是秒
        log.info("write cookieName:{}, cookieValue: {}", ck.getName(), ck.getValue());
        response.addCookie(ck);
    }

    // 从request里拿到cookie数组，找到指定的cookie，设置删除后添加到response里
    public static void delLoginToken (HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        Cookie[] cks = request.getCookies();
        if (cks != null) {
            for (Cookie ck : cks) {
                if (StringUtils.equals(ck.getName(), COOKIE_NAME)) {
                    ck.setDomain(COOKIE_DOMAIN);
                    ck.setPath("/");
                    ck.setMaxAge(0);// 0为删除cookie
                    log.info("del cookieName:{}, cookieValue:{}", ck.getName(), ck.getValue());
                    response.addCookie(ck);
                    return;
                }
            }
        }
    }
}

接下来看个登录接口，看下是怎么实现单点登录的。
小白千万不要怕，心理千万不要这么想：（唉，单点登录啊，这是什么流弊的技术啊这个该怎么用啊等等心中一万个曹尼玛。）我只想说，娃儿，莫慌，莫慌。莫慌。
知道什么是服务器吧？服务器是什么？说白了就是一个电脑，不过性能高些而已。
知道什么是部署吧？部署是什么？说白了就是复制粘贴，把自己的本地代码放到服务器上运行跑起来。
有些词看起来高大上，其实并没有。有些听上去高大上的东西是骗投资人和消费者的，IT行业的高大上的东西，是老鸟们装逼用的。装逼是人类的刚需。
userA在登录操作的时候，nginx把请求分发到了tomcatA,在A里把cookie保存到客户端,用户信息保存到redis里。A服务器的cookie只能在A里使用，为了让集群服务器都能使用，cookie的域名(domain属性)在util里写死掉，这样所有以写死的域名结尾的域名都能访问该域名。多个服务器共享一个cookie,DEMO里单点登录用的还是共享cookie。

todo 研究下真正的单点登录：
https://blog.csdn.net/qq_40241957/article/details/88371061

对照着V1.0架构图和V2.0架构图，我们可以清楚的看到，原来的session是保存在tomcat服务器里的，现在放在了redis里面，redis成了"session server"。
V1.0的登录接口：

    @RequestMapping(value = "login.do",method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public ServerResponse login (String username, String password, HttpSession session){
        ServerResponse response = iUserService.login(username,password);
        if (response.isSuccess()){
            session.setAttribute(Const.CURRENT_USER,response.getData());
        }
        return response;
    }

V2.0的登录接口：

    @RequestMapping(value = "login.do",method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public ServerResponse login (String username, String password, HttpSession session,
                                       HttpServletResponse httpServletResponse){
                                       //HttpServletResponse httpServletResponse, HttpServletRequest httpServletRequest){
        //service-->mybatis-->dao
        ServerResponse response = iUserService.login(username,password);
        if (response.isSuccess()){
            // 重构后的对业务代码仍然有侵入
            // todo 使用spring session 进行解耦
            CookieUtil.writeLoginToken(httpServletResponse, session.getId());
            // 本来保存在session里的用户信息 放到数据库里 有效期 30min
            RedisPoolUtil.setEx(session.getId(), JsonUtil.obj2String(response.getData()), Const.RedisCacheExtime.REDIS_SESSION_EXTIME);
        }
        return response;
    }

用户登录后，在页面上点点点，买买买，和后台交互的不亦乐乎，像这样：

    /**
     * 获取用户信息
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "get_user_info.do",method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public ServerResponse getUserInfo(HttpServletRequest httpServletRequest){
        //User user = (User) session.getAttribute(Const.CURRENT_USER);
        String loginToken = CookieUtil.readLoginToken(httpServletRequest);
        if (StringUtils.isEmpty(loginToken)) {
            return ServerResponse.createByErrorMessage("用户未登录,无法获取当前用户的信息");
        }
        String userJsonStr = RedisPoolUtil.get(loginToken);
        User user = JsonUtil.string2Obj(userJsonStr, User.class);
        if (user != null){
            return ServerResponse.createBySuccess(user);
        }
        return ServerResponse.createByErrorMessage("用户未登录,无法获取当前用户的信息");
    }

但是别忘了在登录的时候，我们redis保存的用户信息是有有效期的：

RedisPoolUtil.setEx(session.getId(), JsonUtil.obj2String(response.getData()), Const.RedisCacheExtime.REDIS_SESSION_EXTIME);

时间半小时。半小时啊半小时，也就是用户最多只能玩耍半小时过了半小时就得重新登录。怎么办？能不能改下代码，加个东西让用户每请求一次后台就重置下用户的有效期？
当然可以。那个东西叫拦截器：

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;

public class SessionExporeFilter implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

    }

    @Override
    // 拦截器，用户登录后每次请求后台都会重置token有效期为30min
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest httpServletRequest = (HttpServletRequest)servletRequest;
        String loginToken = CookieUtil.readLoginToken(httpServletRequest);
        if (StringUtils.isNotEmpty(loginToken)) {
            String userJsoinStr = RedisPoolUtil.get(loginToken);
            User user = JsonUtil.string2Obj(userJsoinStr, User.class);
            if (user != null) {
                RedisPoolUtil.expire(loginToken, Const.RedisCacheExtime.REDIS_SESSION_EXTIME);
            }
        }
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

web.xml里也要配置下：

    
        sessionExpireFilter
        com.mmall.controller.common.SessionExporeFilter
    
    
        sessionExpireFilter
        *.do
    

好了，功能实现了，接下来该做什么呢？
奥，还有一个彩蛋。
这个彩蛋涉及到用户重置密码这个业务。
最简单的前台页面是，用户点击忘记密码，输入用户名，问题答案，点击提交后输入新的密码就能重置密码；在后台涉及到两个接口：忘记密码&重置密码。简单地回顾下逻辑：（详细的请移步mallV1.0）
mmallV1.0
1 忘记密码checkAnswer
传入用户名 问题 答案 校验
设置有有效期的 forgetToken token放在服务器的 GuavaCache 里
返回forgetToken
token的作用是 防止其他人拿到这个forgetToken去恶意请求接口修改他人的密码
2 重置密码 forgetResetPassword
传入用户名 新密码 forgetToken 校验
forgetToken超过了有效期就会被清除 以此校验前端传来的forgetToken
校验成功后 修改密码
现在集群来了，原来的不能再放到服务器上了：
1 用户点击忘记密码，请求服务器1，它将token保存在本服务器的 GuacaCache 里
2 用户提交新密码 请求服务器2，这个服务器里的 GuavaCache 里没有保存 第一步的 token 提交就会报错 token无效或者过期
怎么办？当然还是把将生成的token放到redis里:

   		   String forgetToken = UUID.randomUUID().toString();
           // 原来的 token 保存在服务器上
           //TokenCache.setKey(TokenCache.TOKEN_PREFIX+username,forgetToken);
           // 现在放到redis里面
           RedisPoolUtil.setEx(Const.TOKEN_PREFIX+username, forgetToken, 60*30);

用的时候也是从redis里读：

		//String token = TokenCache.getKey(TokenCache.TOKEN_PREFIX+username);
        String token = RedisPoolUtil.get(Const.TOKEN_PREFIX+username);

项目地址如下，分支用dev：

https://github.com/SilentJhin/mmall/tree/dev

收工。
自己写的东西一定是有不完善的地方（内容，技术，代码等等），如果有看不惯的，来评论。我一定回。