探索SpringSession与Redis的完美结合：解决分布式会话管理难题

2023-10-25 12:36:56 浏览数 (1)
  • Redis的notify-keyspace-events简介

  • Redis过期的特点
  • SpringSession基于keyspace-events做了什么
  • Spring-Session中Sesssion事件机制探密
  • 思考：这样设计是为了解决什么问题
  • 小结

什么是Redis的notify-keyspace-events

Redis 2.8版本开始加入了Keyspace notifications功能，它可以监听指定的key，当该key被修改、过期或被删除时，可以发送通知给订阅者。

这个功能提供了一种类似于触发器（trigger）的机制，使得应用程序能够对Redis中的key的变化做出相应的反应。

Redis的notify-keyspace-events是一个配置项，用于配置键空间通知（keyspace notifications）的事件类型。键空间通知是Redis提供的一种机制，用于在某些事件发生时通知客户端。通过配置notify-keyspace-events参数，可以指定要通知的事件类型。

notify-keyspace-events参数的值可以是以下几种组合： K：键空间通知，即键的操作事件，如键的过期、删除等。 E：键事件通知，即键的操作事件，如键的过期、删除等。 g：通用命令通知，即通用命令的操作事件，如DEL、EXPIRE等。 $：字符串命令通知，即字符串命令的操作事件，如SET、GET等。 l：列表命令通知，即列表命令的操作事件，如LPUSH、LPOP等。 s：集合命令通知，即集合命令的操作事件，如SADD、SREM等。 h：哈希命令通知，即哈希命令的操作事件，如HSET、HGET等。 z：有序集合命令通知，即有序集合命令的操作事件，如ZADD、ZREM等。 x：过期事件通知，即键过期时的事件。

通过配置notify-keyspace-events参数，可以选择要通知的事件类型，以便在该事件发生时及时通知相关的客户端。

开启的办法示例：

方法1：更改redis的配置文件redis.conf

方法2：使用redis的config命令

代码语言：javascript复制
#监听redis过期引发的删除事件
redis-cli config set notify-keyspace-events Egx

想知道SpringSession使用哪种方式开启，见文末

Redis过期的特点

Redis过期是指为一个键设置一个过期时间，当到达过期时间后，redis客户端就查不到这个key，但这个key并不一定会被删除。

Redis的卖点是快，是高性能，因此只承诺key过期后就不返回给客户端，不承诺key过期后就立即删除。 具体实现上，Redis采用惰性删除和定期删除相结合的策略来删除过期key。 惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键；如果没有过期，就返回该键。 定期删除：Redis默认每秒进行10次过期扫描，过期扫描不会遍历过期字典中所有的key，而是采用了一种简单的贪心算法来尝试删除尽量多的过期key，同时也尽量少的占用Redis服务器的cpu资源，因此算法还增加了扫描时间的上限，默认不会超过25ms。

SpringSession基于keyspace-events做了什么

SpringSession是基于Spring和Redis的会话管理解决方案。 为了实现会话的高可用性和分布式特性，SpringSession基于Redis的notify-keyspace-events功能对key过期和删除事件预留了扩展。 具体来说，SpringSession在启动时会监听Redis的Egx事件，当有新的会话创建或者已有会话过期时，SpringSession会自动更新会话信息，确保用户始终处于登录状态。

Spring-Session中Sesssion事件机制探密

以spring-session-data-redis 2.5.6为例：

代码语言：javascript复制
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.session</groupId>
        <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
        <version>2.5.6</version>
      </dependency>
代码语言：javascript复制
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(RedisHttpSessionConfiguration.class)
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
public @interface EnableRedisHttpSession {
代码语言：javascript复制
  @Bean
  public RedisMessageListenerContainer springSessionRedisMessageListenerContainer(
      RedisIndexedSessionRepository sessionRepository) {
    RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
    container.setConnectionFactory(this.redisConnectionFactory);
    if (this.redisTaskExecutor != null) {
      container.setTaskExecutor(this.redisTaskExecutor);
    }
    if (this.redisSubscriptionExecutor != null) {
      container.setSubscriptionExecutor(this.redisSubscriptionExecutor);
    }
    container.addMessageListener(sessionRepository,
        Arrays.asList(new ChannelTopic(sessionRepository.getSessionDeletedChannel()),
            new ChannelTopic(sessionRepository.getSessionExpiredChannel())));
    container.addMessageListener(sessionRepository,
        Collections.singletonList(new PatternTopic(sessionRepository.getSessionCreatedChannelPrefix()   "*")));
    return container;
  }

Spring Session启动了redis的事件监听：container.addMessageListener

可以看到，常用的Session事件共三个：

Session事件的抽象

Session Event最顶层是ApplicationEvent，即Spring上下文事件对象。由此可以看出Spring-Session的事件机制是基于Spring上下文事件实现。 Session事件的类图如下所示：

可以基于Spring上下文事件共三个： Session创建事件: SessionCreatedEvent Session删除事件: SessionDeletedEvent Session过期事件: SessionExpiredEvent

Session事件的生命周期如下所示：

上图展示了Spring-Session事件的交互图： 1、事件源来自于Redis键空间通知; 2、在spring-data-redis中的MessageListener监听Redis事件源，这是基于Redis的Pub/Sub; 3、然后通过MessageListener中的逻辑将其传播至Spring应用上下文发布者，由发布者再次发布事件; 4、如果在Spring上下文中存在相关事件的监听器Listener即可监听到相应的Session事件。

SessionCreatedEvent事件

Pub基于Redis的Session创建事件

代码语言：javascript复制
  @Override
  public void save(RedisSession session) {
    session.save();
    if (session.isNew) {
      String sessionCreatedKey = getSessionCreatedChannel(session.getId());
      this.sessionRedisOperations.convertAndSend(sessionCreatedKey, session.delta);
      session.isNew = false;
    }
  }

org.springframework.session.data.redis.RedisIndexedSessionRepository#save

Sub基于Redis的Session创建事件

然后，Pub基于Spring上下文的事件

SessionDeletedEvent和SessionExpiredEvent

这两个事件的事件源来自Redis的Keyspace notifications功能

SpringSession开启Redis的Egx事件监听是通过下面这个类实现的： org.springframework.session.data.redis.config.annotation.web.http.RedisHttpSessionConfiguration#configureRedisAction

默认使用ConfigureNotifyKeyspaceEventsAction来开启Egx监听

如何开启Redis Egx监听

this.configure.configure(connection)开启Redis Egx监听

绑定Redis Egx的Listener

Pub基于Spring上下文的事件 org.springframework.session.data.redis.RedisIndexedSessionRepository#onMessage

有没有发现RedisIndexedSessionRepository类是spring-session-data-redis的核心？

思考：这样设计是为了解决什么问题

通过使用Redis的notify-keyspace-events功能，SpringSession可以实现对用户会话的实时监控和管理。这样设计的主要目的是为了解决以下问题：

  • 高可用性：通过将会话数据存储在Redis中，可以实现会话的高可用性。即使某个节点出现故障，其他节点仍然可以正常提供服务。
  • 分布式特性：SpringSession支持多个应用实例共享同一个Redis实例，从而实现会话的分布式管理。这样，用户在一个应用中的会话信息可以在其他应用中同步，提高了用户体验。
  • 自动续签：当用户在应用之间切换时，SpringSession可以自动处理会话的续签，确保用户始终处于登录状态。

小结

本文介绍了Redis的notify-keyspace-events配置选项及其作用，以及Redis过期的特点。接着，我们探讨了SpringSession如何利用Redis的notify-keyspace-events功能实现高可用分布式会话管理。 最后，我们分析了这样设计的目的，即解决高可用性、分布式特性和自动续签等问题。

参考

https://www.cnblogs.com/lxyit/p/9719542.html

https://redis.io/docs/manual/keyspace-notifications/

Spring Session中session的事件监听 https://www.jianshu.com/p/f9b40a563df4

Spring事件机制 ApplicationEventPublisher https://blog.csdn.net/weixin_37672801/article/details/128803430

分布式 redis 管理 配置 事件

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