PHP 实现多服务器共享 SESSION 数据

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： <?php 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： <?php 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 classMy_Sess { functioninit() { $domain='.infor96.com'; //不使用GET/POST变量方式 ini_set('session.use_trans_sid',0); //设置垃圾回收最大生存时间 ini_set('session.gc_maxlifetime',MY_SESS_TIME); //使用COOKIE保存SESSIONID的方式 ini_set('session.use_cookies',1); ini_set('session.cookie_path','/'); //多主机共享保存SESSIONID的COOKIE ini_set('session.cookie_domain',$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') ); }//endfunction functionopen($save_path,$session_name){ returntrue; }//endfunction functionclose(){ global$MY_SESS_CONN; if($MY_SESS_CONN){//关闭数据库连接 $MY_SESS_CONN->Close(); } returntrue; }//endfunction functionread($sesskey){ global$MY_SESS_CONN; $sql='SELECTdataFROMsessWHEREsesskey='.$MY_SESS_CONN->qstr($sesskey).'ANDexpiry>='.time(); $rs=&$MY_SESS_CONN->Execute($sql); if($rs){ if($rs->EOF){ return''; }else{//读取到对应于SESSIONID的SESSION数据 $v=$rs->fields[0]; $rs->Close(); return$v; }//endif }//endif return''; }//endfunction functionwrite($sesskey,$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',$autoQuote=true); returntrue; }//endfunction functiondestroy($sesskey){ global$MY_SESS_CONN; $sql='DELETEFROMsessWHEREsesskey='.$MY_SESS_CONN->qstr($sesskey); $rs=&$MY_SESS_CONN->Execute($sql); returntrue; }//endfunction functiongc($maxlifetime=null){ global$MY_SESS_CONN; $sql='DELETEFROMsessWHEREexpiry<'.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='OPTIMIZETABLEsess'; $MY_SESS_CONN->Execute($sql); returntrue; }//endfunction }///:~ //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