第三节 MemcachedProviders之SesstionStateProvider
本节讨论问题Memcached缓存有效期及SesstionStateProvider管理Session。
- DefaultExpireTime 和 对象序列化存储
- SesstionStateProvider
MemcachedProvider是如何控制存储数据的有效期的
一、DefaultExpireTime 和 对象序列化存储
配置文件方式
View Code
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<configSections>
<section name="cacheProvider" type="MemcachedProviders.Cache.CacheProviderSection, MemcachedProviders"
allowDefinition="MachineToApplication" restartOnExternalChanges="true"/>
<sectionGroup name="enyim.com">
<section name="memcached" type="Enyim.Caching.Configuration.MemcachedClientSection, Enyim.Caching" />
</sectionGroup>
<section name="log4net" type="log4net.Config.Log4NetConfigurationSectionHandler,log4net"/>
</configSections>
<enyim.com>
<memcached>
<servers>
<!-- put your own server(s) here-->
<add address="127.0.0.1" port="11211" />
</servers>
<socketPool minPoolSize="10" maxPoolSize="100"
connectionTimeout="00:00:10" deadTimeout="00:02:00" />
</memcached>
</enyim.com>
<cacheProvider defaultProvider="MemcachedCacheProvider">
<providers>
<add name="MemcachedCacheProvider"
type="MemcachedProviders.Cache.MemcachedCacheProvider, MemcachedProviders" keySuffix="_MySuffix_" defaultExpireTime="2000"/>
</providers>
</cacheProvider>
<log4net>
<!-- Define some output appenders -->
<appender name="ConsoleAppender" type="log4net.Appender.ConsoleAppender">
<layout type="log4net.Layout.PatternLayout">
<conversionPattern value="%date [%thread] %-5level %logger [%property{NDC}] - %message%newline" />
</layout>
</appender>
<!--<threshold value="OFF" />-->
<!-- Setup the root category, add the appenders and set the default priority -->
<root>
<priority value="WARN"/>
<appender-ref ref="ConsoleAppender">
<filter type="log4net.Filter.LevelRangeFilter">
<levelMin value="WARN"/>
<levelMax value="FATAL"/>
</filter>
</appender-ref>
</root>
</log4net>
</configuration>
在配置文件中可以看到使用了DistCache使用用的缓存策略是MemcachedCacheProvider，如果不需要分布式缓存我们利用WebCache可以继承CacheProvider重写一个缓存Provider注入到Discache中。
keySuffix代表 Key后缀 即给你的Key加后缀，以方便使用MemcachedCacheProvider的不同客户端区分各自的缓存数据
DefaultExpireTime 缓存数据有效期 毫秒为单位，虽然匹配了但默认不使用的，必须通过指定的方法实现
看一下测试代码
View Code
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using MemcachedProviders.Cache;
using MemcachedProviders.Session;
using System.Threading;
namespace DemoTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//代码设置有效期
//DistCache.DefaultExpireTime = 2000;
//不使用缓存有效期 顺便存个对象
User user = new User();
user.Name = "小怜香";
user.Age = 20;
user.Birthday = Convert.ToDateTime("1991-1-1");
user.Sex = false;
//new BinaryFormatter().Serialize(ms, value); 可以看到源码最后将对象二进制序列化保存到缓存中了
//前提对象要标记可序列化属性
DistCache.Add("Name1", user);
//使用缓存有效期
DistCache.Add("Name2", "小凤仙我不认识", true);
Console.WriteLine(DistCache.Get<User>("Name1").Name); //反序列化为对象
Console.WriteLine(DistCache.Get("Name2").ToString());
//3秒后再读取一次
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine("3秒后----------------------再次查看");
if (DistCache.Get("Name1") != null)
Console.WriteLine(((User)DistCache.Get("Name1")).Name); //强转看看
else
Console.WriteLine("Name1不存在");
if(DistCache.Get("Name2")!=null)
Console.WriteLine(DistCache.Get("Name2").ToString());
else
Console.WriteLine("Name2 不存在");
//DistCache.RemoveAll();
Console.ReadLine();
}
[Serializable]
public class User
{
public string Name { set; get; }
public bool Sex { set; get; }
public int Age { set; get; }
public DateTime Birthday { set; get; }
}
}
}
结果
可以看到通过DistCache.Add("Name2", "小凤仙我不认识", true); 存储的数据在3秒后再取时已经过期清除了。
另外我们在使用MemcachedCacheProvider方法存储对象时，该对象一定要标记为可序列化Serializable。当然你也可以不使用MemcachedCacheProvider，自己先将对象先序列化再存储，取出来的时候自己在反序列化。（没有压缩功能）
既然MemcachedCacheProvider有缓存过期功能，是不是可以利用这一点+Cookie实现一个自定义Session功能呢
当用户登录了系统，这个时候生成一个GUID的PassCode通过行证做为缓存Key，并将用户登录信息保存到缓存中，同时PassCode根据请求输出到客户端Cookie中保存。此时Cookie也设置了有效期，服务端缓存也设置了有效期，因此可通过这两种情况来验证用户是否登录过期。
当Cookie中PassCode未过期，服务端可以从Cookie中获取PassCode 去缓存中读取用户登录数据，如果用户登录数据有效，刷重新设置用户数据有效期，并充许执行相关操作。当用户数据过期时则认为用户登录过期需重新登录。
当Cookie中PassCode过期，则服务端无法读取PassCode,则认为用户登录过期。 看一下服务端示例代码，因为客户端只要判断一下PassCode是否存在就可以了。
View Code
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using MemcachedProviders.Cache;
using MemcachedProviders.Session;
using System.Threading;
namespace DemoTest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//服务端缓存通行证数据10秒
DistCache.DefaultExpireTime = 10000;
//假如用户登录成功
User user = new User();
user.Name = "小怜香";
user.Age = 20;
user.Birthday = Convert.ToDateTime("1991-1-1");
user.Sex = false;
user.IsLoginSucess = true;
//生成通过证
string passCode = Guid.NewGuid().ToString();
Console.WriteLine("首次缓存数据-------------------9秒后读取");
//缓存用户信息(10秒) ，并将PassCode保存到Cookie中
DistCache.Add(passCode, user, true);
//如何让用户在操作期间 缓存不过期呢？当用户每一次操作或访问就刷新一下服务端的缓存
Thread.Sleep(9000);
Console.WriteLine(DistCache.Get<User>(passCode).Name);
Console.WriteLine("取出数据重新缓存--------------9秒后再读取");
//从Cookie中获取PassCode ，通过PassCode从缓存中读取用户数据后重新缓存
User newUser = DistCache.Get<User>(passCode);
DistCache.Remove(passCode);
DistCache.Add(passCode, newUser, true);
Thread.Sleep(9000); //如果上面的代码没有刷新缓存至10秒 那下面的代码肯定会超时
if(DistCache.Get<User>(passCode)!=null)
Console.WriteLine(DistCache.Get<User>(passCode).Name);
else
Console.WriteLine("因为没有操作，缓存未刷新，导致数据过期");
Console.WriteLine("持续11秒没有刷新操作，再次读取数据----------");
Thread.Sleep(2000);
if (DistCache.Get<User>(passCode) != null)
Console.WriteLine(DistCache.Get<User>(passCode).Name);
else
Console.WriteLine("因为没有操作，缓存未刷新，导致数据过期");
//以上服务端的过程 即服务端用户登录数据先过期,PassCode取不到用户登录数据，可以判定为登录过期
//还有一种情况客户端Cookie先过期 导致无法取到PassCode，因此服务端就无法获取用户数据，可以判定为登录过期。
Console.ReadLine();
}
[Serializable]
public class User
{
public string Name { set; get; }
public bool Sex { set; get; }
public int Age { set; get; }
public DateTime Birthday { set; get; }
public bool IsLoginSucess { set; get; }
}
}
}
上面处理实现Session会话（不是ASP.NET的Session)的优点：
1.解决跨域，跨窗口的会话认证（针对ASP.NET的Session不跨窗口），解决A站点转B站点或重新打开浏览器访问的Session认证问题。
2.分布式缓存Session或PassCode，实现认证服务器负载均横。
3.效率要高于数据库。
缺点：
1.一台缓存服务器Down掉后，该服务器上所有Session或PassCode丢失，导致用户访问过期。
2.受分布式缓存读取数据命中率影响，一旦未命中则导致用户访问过期。
3.分布式缓存效率要低于传统缓存。
4.Cookie欺骗，伪造在有效期内的PassCode去骗取服务器认证。（这个问题无法避免，即使你用ASP.NET Session）
缺点的第1，2两条，我们可以通过重写MemcachedCacheProvider，增加写入数据库功能。当用户Cookie的PassCode还在有效期内，通过PassCode去找查缓存服务器，如果缓存未查到（过期或未命中或服务器Down），则去数据库中查找并确认是否过期，未过期则读取并写入缓存中（针对服务器Down掉和丢失两种情况）。第3条是没有办法，实现分布式总是损失部分性能的。至于第4条可以通过加密解密的方式处理。
Cookies跨域：正常的cookie只能在一个应用中共享，即一个cookie只能由创建它的应用获得。关于如何跨域读取Cookie方法很多，这里不介绍了。
URL后缀跨域：可将PassCode或SessionID通过URL后缀转到其它站点。（相比Cookie就暴露了，虽然可以加密弥补但是还是无法防止别人借用）
下面来看一下实现Asp.net的Session缓存功能
二、SesstionStateProvider
Session是由应用服务器维持的一个服务器端的存储空间，用户在连接服务器时，会由服务器生成一个唯一的SessionID,用该SessionID 为标识符来存取服务器端的Session存储空间。而SessionID这一数据则是保存到客户端，用Cookie保存的，用户提交页面时，会将这一 SessionID提交到服务器端，来存取Session数据。这一过程，是不用开发人员干预的。所以一旦客户端禁用Cookie，那么Session可能会失效，也可能会传Url传递即xxx.aspx?SessionID=xxxxxxxxx的形式。
这么看来，Session的原理其实和我们前面的设计的Cookie+PassCode+缓存功能是一致的。即打开浏览器请求后会产生一个Session会话，该会话有一个唯一标识SessionID（相当于PassCode），当用户登录后成功后，将用户登录信息缓存至对应用SessionID的Session存储中（相当于缓存）。当响应返回客户端后，SessionID被保存在Cookie中。当下一次请求回来时，服务端会根据Cookie中的SessionID从Session存储中取出对应的Session，绑到上下文中。然后从上下文中的Session获取相应的用户信息。
既然原理相同，那不可避免的都会碰到同样类似的问题：
1.Session丢失
2.Cookie中的SessionID或URL后缀参数SessionID一样可以欺骗
3.跨站点，跨浏览器，跨窗口等等访问一样无法通行。
有人说利用Cookie+Session ，即Session存储的用户信息及其它可能更多的数据保存到Cookie中。
1.在Cookie有效期内Session丢失了，即从Cookie中取回所有数据绑回HttpContext的Session中。
2.跨站点，跨浏览器，跨窗口时，在Cookie有效期内将Session绑至其它站点。
3.加密解决欺骗问题
这个时候Cookie除了传递认证标识，还兼具了弥补Session丢失和跨域的一个存储载体了，即取代了Session备份数据库的功能。那谁主导数据有效期控制呢？Session本身过期了，而Cookie没有过期，这样导致了客户端一直有权限访问站点。并且大量的信息被保存在客户端中，虽然加密了，但可能只借用骗取通行并不去破解它。因此不提倡这种做法，Cookie本身是轻量型的，最好只担当SessionID或PassCode等标识或一些客户端自定义性的数据的保存和传递工作。所归根到底，关于会话凭据及会话信息的备份工作是由谁来做？无疑这一块还是交给数据库来做最放心了，但实时的验证工作还是交给缓存或Session存储本身来处理。
当然你可以选择使用Cookie+asp.net Session+SQL备份兼跨域，或直接使用Cookie+PassCode+分布式缓存跨域+SQL备份的方案。
甚至也可以两者接合或 Cookie+asp.net Session+分布式缓存跨域+SQL备份。终于扯到了下面的内容了：
Asp.net 本身提供了sessionState的策略注入方案，看一下web.config的配置文件
View Code
<system.web>
<sessionState cookieless="false" regenerateExpiredSessionId="true" mode="Custom"
customProvider="MemcachedSessionProvider">
<providers>
<add name="MemcachedSessionProvider"
type="MemcachedProviders.Session.SessionStateProvider,MemcachedProviders"
connectionStringName="SqlSessionServices" dbType="SQL" writeExceptionsToEventLog="false" />
</providers>
</sessionState>
</system.web>
我们通过继承SessionStateStoreProviderBase重写Provider可以实现对Session的进一步处理。MemcachedProviders.Session.SessionStateProvider首先将Session写入Memcahed缓存服务器中，同时写入了指的数据库中。可以看到providers的节点中MemcachedSessionProvider的属性connectionStringName="SqlSessionServices" 指向了一个数据库连接。
View Code
<connectionStrings>
<add name="SqlSessionServices" connectionString="Data Source= LIULJ2576\SQL2008;Initial Catalog = Session;User Id = sa;Password = sa;"/>
</connectionStrings>
MemcachedProvider提供该数据库的脚本，一张表tblSessions和相关操作存储过程
proc_CleanExpiredData是清除过期数据的存储过程。由于过期的数据或者退出登录的Session会话，MemcachedProvider都没实现处动清除，所以只能通过调用此存储过程定期清除掉一些过期的会话。我们也可以通过SQL代理实现这一功能。
看一下Web访问之后的数据表结果
同一个Session会话持续不断的话Expires和LockDate会不断的刷新，以防止过期。Timeout为默认或设置的过期时间（分钟）。
规则是这样，当存储的数据过了有效期后，当有访问这些数据发生时，则MemcahedSesstionProvider会从表里清除这条对应的SessionID记录。同时系统弹出登录过期，要求用户重新登录，这个时候只要用户关闭浏览器再登录进来，还是会用之前的SessionID再写入tblSessions表中。关闭浏览器IE会自动清除Cookie上的SessionID，所以这个时候再打开浏览器就新产生了一个SessionID。这样分布式缓存中也保存了Session，数据库也保存了。不过个人觉得有点多余，既然Session都写入数据库了，完全可以跨域时或者丢失从数据库里读取在有效期内的Session，而没必要非要通过分布式缓存读取，这点也损失不了多少性能，反而是框架简单多了。以上就是对MemcachedSessionProvider的功能分析，我没看出这样做的优点，你看出了来了吗，可以分享一下你的看法。
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