PHP实现多web服务器共享SESSION数据

PHP实现多web服务器共享SESSION数据
2011年10月08日
　　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。
　　    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。
　　    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：
　　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 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。