此文章只將思想，不提供具體完整實(shí)現(xiàn)（博主太懶，懶得整理），有疑問或想了解的可以私信或評(píng)論
背景
在傳統(tǒng)的java web 中小型項(xiàng)目中，一般使用session暫存會(huì)話信息，比如登錄者的身份信息等。此機(jī)制是借用http的cookie機(jī)制實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于app來說每次請(qǐng)求都保存并共享cookie信息比較麻煩，并且傳統(tǒng)的session對(duì)集群并不友好，所以一般app后端服務(wù)都使用token來區(qū)分用戶登錄信息。
j2ee的session機(jī)制大家都很了解，使用非常方便，在傳統(tǒng)java web應(yīng)用中很好用，但是在互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中或用得到集群的一些項(xiàng)目就有些問題，比如序列化問題，同步的延時(shí)問題等等，所以我們需要一個(gè)使用起來類似session的卻能解決得了集群等問題的一個(gè)工具。
方案
我們使用cache機(jī)制來解決這個(gè)問題，比較流行的redis是個(gè)nosql內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，而且?guī)в衏ache的失效機(jī)制，很適合做會(huì)話數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。而token字符串需要在第一次請(qǐng)求時(shí)服務(wù)器返回給客戶端，客戶端以后每次請(qǐng)求都使用這個(gè)token標(biāo)識(shí)身份。為了對(duì)業(yè)務(wù)開發(fā)透明，我們把a(bǔ)pp的請(qǐng)求和響應(yīng)做的報(bào)文封裝，只需要對(duì)客戶端的http請(qǐng)求工具類做點(diǎn)手腳，對(duì)服務(wù)端的mvc框架做點(diǎn)手腳就可以了，客戶端的http工具類修改很簡(jiǎn)單，主要是服務(wù)端的協(xié)議封裝。
實(shí)現(xiàn)思路
一、制定請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文協(xié)議。
二、解析協(xié)議處理token字符串。
三、使用redis存儲(chǔ)管理token以及對(duì)應(yīng)的會(huì)話信息。
四、提供保存、獲取會(huì)話信息的API。
我們逐步講解下每一步的實(shí)現(xiàn)方案。
一、制定請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文協(xié)議。
既然要封裝報(bào)文協(xié)議，就需要考慮什么是公共字段，什么是業(yè)務(wù)字段，報(bào)文的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
請(qǐng)求的公共字段一般有token、版本、平臺(tái)、機(jī)型、imei、app來源等，其中token是我們這次的主角。
響應(yīng)的公共字段一般有token、結(jié)果狀態(tài)(success,fail)、結(jié)果碼(code)、結(jié)果信息等。
報(bào)文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們選用json，原因是json普遍、可視化好、字節(jié)占用低。
請(qǐng)求報(bào)文如下，body中存放業(yè)務(wù)信息，比如登錄的用戶名和密碼等。
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{ "token": "客戶端token", /**客戶端構(gòu)建版本號(hào)*/ "version": 11, /**客戶端平臺(tái)類型*/ "platform": "IOS", /**客戶端設(shè)備型號(hào)*/ "machineModel": "Iphone 6s", "imei": "客戶端串號(hào)(手機(jī))", /**真正的消息體，應(yīng)為map*/ "body": { "key1": "value1", "key2": { "key21": "value21" }, "key3": [ 1, ] }} |
響應(yīng)的報(bào)文
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{ /**是否成功*/ "success": false, /**每個(gè)請(qǐng)求都會(huì)返回token，客戶端每次請(qǐng)求都應(yīng)使用最新的token*/ "token": "服務(wù)器為當(dāng)前請(qǐng)求選擇的token", /**失敗碼*/ "failCode": 1, /**業(yè)務(wù)消息或者失敗消息*/ "msg": "未知原因", /**返回的真實(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可為任意可序列化的對(duì)象*/ "body": null }} |
二、解析協(xié)議處理token字符串。
服務(wù)端的mvc框架我們選用的是SpringMVC框架，SpringMVC也比較普遍，不做描述。
暫且不提t(yī)oken的處理，先解決制定報(bào)文后怎么做參數(shù)傳遞。
因?yàn)檎?qǐng)求信息被做了封裝，所以要讓springmvc框架能正確注入我們?cè)贑ontroller需要的參數(shù)，就需要對(duì)報(bào)文做解析和轉(zhuǎn)換。
要對(duì)請(qǐng)求信息做解析，我們需要自定義springmvc的參數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過實(shí)現(xiàn)HandlerMethodArgumentResolver接口可以定義一個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)換器
RequestBodyResolver實(shí)現(xiàn)resolveArgument方法，對(duì)參數(shù)進(jìn)行注入，以下代碼為示例代碼，切勿拿來直用。
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@Override public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, ModelAndViewContainer mavContainer, NativeWebRequest webRequest, WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception { String requestBodyStr = webRequest.getParameter(requestBodyParamName);//獲取請(qǐng)求報(bào)文，可以使用任意方式傳遞報(bào)文，只要在這獲取到就可以 if(StringUtils.isNotBlank(requestBodyStr)){ String paramName = parameter.getParameterName();//獲取Controller中參數(shù)名 Class<?> paramClass = parameter.getParameterType();//獲取Controller中參數(shù)類型 /* 通過json工具類解析報(bào)文 */ JsonNode jsonNode = objectMapper.readTree(requestBodyStr); if(paramClass.equals(ServiceRequest.class)){//ServiceRequest為請(qǐng)求報(bào)文對(duì)應(yīng)的VO ServiceRequest serviceRequest = objectMapper.readValue(jsonNode.traverse(),ServiceRequest.class); return serviceRequest;//返回這個(gè)object就是注入到參數(shù)中了，一定要對(duì)應(yīng)類型，否則異常不容易捕獲 } if(jsonNode!=null){//從報(bào)文中查找Controller中需要的參數(shù) JsonNode paramJsonNode = jsonNode.findValue(paramName); if(paramJsonNode!=null){ return objectMapper.readValue(paramJsonNode.traverse(), paramClass); } } } return null; } |
將自己定義的參數(shù)轉(zhuǎn)換器配置到SrpingMVC的配置文件中<mvc:argument-resolvers>
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<mvc:argument-resolvers> <!-- 統(tǒng)一的請(qǐng)求信息處理，從ServiceRequest中取數(shù)據(jù) --> <bean id="requestBodyResolver" class="com.niuxz.resolver.RequestBodyResolver"> <property name="objectMapper"><bean class="com.shoujinwang.utils.json.ObjectMapper"></bean></property> <!-- 配置請(qǐng)求中ServiceRequest對(duì)應(yīng)的字段名，默認(rèn)為requestBody --> <property name="requestBodyParamName"><value>requestBody</value></property> </bean></mvc:argument-resolvers> |
這樣就可以使報(bào)文中的參數(shù)能被springmvc正確識(shí)別了。
接下來我們要對(duì)token做處理了，我們需要添加一個(gè)SrpingMVC攔截器將每次請(qǐng)求都攔截下來，這屬于常用功能，不做細(xì)節(jié)描述
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Matcher m1 =Pattern.compile("\"token\":\"(.*?)\"").matcher(requestBodyStr); if(m1.find()){ token = m1.group(1);}tokenMapPool.verifyToken(token);//對(duì)token做公共處理，驗(yàn)證 |
這樣就簡(jiǎn)單的獲取到了token了，可以做公共處理了。
三、使用redis存儲(chǔ)管理token以及對(duì)應(yīng)的會(huì)話信息。
其實(shí)就是寫一個(gè)redis的操作工具類，因?yàn)槭褂昧藄pring作為項(xiàng)目主框架，而且我們用到redis的功能并不多，所以直接使用spring提供的CacheManager功能
配置org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager
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<!-- 緩存管理器 全局變量等可以用它存取--><bean id="cacheManager" class="org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager"> <constructor-arg> <ref bean="redisTemplate"/> </constructor-arg> <property name="usePrefix" value="true" /> <property name="cachePrefix"> <bean class="org.springframework.data.redis.cache.DefaultRedisCachePrefix"> <constructor-arg name="delimiter" value=":@WebServiceInterface"/> </bean> </property> <property name="expires"><!-- 緩存有效期 --> <map> <entry> <key><value>tokenPoolCache</value></key><!-- tokenPool緩存名 --> <value>2592000</value><!-- 有效時(shí)間 --> </entry> </map> </property></bean> |
四、提供保存、獲取會(huì)話信息的API。
通過以上前戲我們已經(jīng)把token處理的差不多了，接下來我們要實(shí)現(xiàn)token管理工作了
我們需要讓業(yè)務(wù)開發(fā)方便的保存獲取會(huì)話信息，還要使token是透明的。
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import java.util.HashMap;import java.util.Map;import org.apache.commons.logging.Log;import org.apache.commons.logging.LogFactory;import org.springframework.cache.Cache;import org.springframework.cache.Cache.ValueWrapper;import org.springframework.cache.CacheManager;/** * * 類 名: TokenMapPoolBean * 描 述: token以及相關(guān)信息調(diào)用處理類 * 修 改 記 錄: * @version V1.0 * @date 2016年4月22日 * @author NiuXZ * */public class TokenMapPoolBean { private static final Log log = LogFactory.getLog(TokenMapPoolBean.class); /** 當(dāng)前請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的token*/ private ThreadLocal<String> currentToken; private CacheManager cacheManager; private String cacheName; private TokenGenerator tokenGenerator; public TokenMapPoolBean(CacheManager cacheManager, String cacheName, TokenGenerator tokenGenerator) { this.cacheManager = cacheManager; this.cacheName = cacheName; this.tokenGenerator = tokenGenerator; currentToken = new ThreadLocal<String>(); } /** * 如果token合法就返回token，不合法就創(chuàng)建一個(gè)新的token并返回, * 將token放入ThreadLocal中 并初始化一個(gè)tokenMap * @param token * @return token */ public String verifyToken(String token) { // log.info("校驗(yàn)Token:\""+token+"\""); String verifyedToken = null; if (tokenGenerator.checkTokenFormat(token)) { // log.info("校驗(yàn)Token成功:\""+token+"\""); verifyedToken = token; } else { verifyedToken = newToken(); } currentToken.set(verifyedToken); Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName); if (cache == null) { throw new RuntimeException("獲取不到存放token的緩存池,chacheName:" + cacheName); } ValueWrapper value = cache.get(verifyedToken); //token對(duì)應(yīng)的值為空，就創(chuàng)建一個(gè)新的tokenMap放入緩存中 if (value == null || value.get() == null) { verifyedToken = newToken(); currentToken.set(verifyedToken); Map<String, Object> tokenMap = new HashMap<String, Object>(); cache.put(verifyedToken, tokenMap); } return verifyedToken; } /** * 生成新的token * @return token */ private String newToken() { Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName); if (cache == null) { throw new RuntimeException("獲取不到存放token的緩存池,chacheName:" + cacheName); } String newToken = null; int count = 0; do { count++; newToken = tokenGenerator.generatorToken(); } while (cache.get(newToken) != null); // log.info("創(chuàng)建Token成功:\""+newToken+"\" 嘗試生成:"+count+"次"); return newToken; } /** * 獲取當(dāng)前請(qǐng)求的tokenMap中對(duì)應(yīng)key的對(duì)象 * @param key * @return 當(dāng)前請(qǐng)求的tokenMap中對(duì)應(yīng)key的屬性，模擬session */ public Object getAttribute(String key) { Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName); if (cache == null) { throw new RuntimeException("獲取不到存放token的緩存池,chacheName:" + cacheName); } ValueWrapper tokenMapWrapper = cache.get(currentToken.get()); Map<String, Object> tokenMap = null; if (tokenMapWrapper != null) { tokenMap = (Map<String, Object>) tokenMapWrapper.get(); } if (tokenMap == null) { verifyToken(currentToken.get()); tokenMapWrapper = cache.get(currentToken.get()); tokenMap = (Map<String, Object>) tokenMapWrapper.get(); } return tokenMap.get(key); } /** * 設(shè)置到當(dāng)前請(qǐng)求的tokenMap中，模擬session<br> * TODO:此種方式設(shè)置attribute有問題：<br> * 1、可能在同一token并發(fā)的情況下執(zhí)行cache.put(currentToken.get(),tokenMap);時(shí)，<br> * tokenMap可能不是最新，會(huì)導(dǎo)致丟失數(shù)據(jù)。<br> * 2、每次都put整個(gè)tokenMap，數(shù)據(jù)量太大，需要優(yōu)化<br> * @param key value */ public void setAttribute(String key, Object value) { Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName); if (cache == null) { throw new RuntimeException("獲取不到存放token的緩存池,chacheName:" + cacheName); } ValueWrapper tokenMapWrapper = cache.get(currentToken.get()); Map<String, Object> tokenMap = null; if (tokenMapWrapper != null) { tokenMap = (Map<String, Object>) tokenMapWrapper.get(); } if (tokenMap == null) { verifyToken(currentToken.get()); tokenMapWrapper = cache.get(currentToken.get()); tokenMap = (Map<String, Object>) tokenMapWrapper.get(); } log.info("TokenMap.put(key=" + key + ",value=" + value + ")"); tokenMap.put(key, value); cache.put(currentToken.get(), tokenMap); } /** * 獲取當(dāng)前線程綁定的用戶token * @return token */ public String getToken() { if (currentToken.get() == null) { //初始化一次token verifyToken(null); } return currentToken.get(); } /** * 刪除token以及tokenMap * @param token */ public void removeTokenMap(String token) { if (token == null) { return; } Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName); if (cache == null) { throw new RuntimeException("獲取不到存放token的緩存池,chacheName:" + cacheName); } log.info("刪除Token:token=" + token); cache.evict(token); } public CacheManager getCacheManager() { return cacheManager; } public void setCacheManager(CacheManager cacheManager) { this.cacheManager = cacheManager; } public String getCacheName() { return cacheName; } public void setCacheName(String cacheName) { this.cacheName = cacheName; } public TokenGenerator getTokenGenerator() { return tokenGenerator; } public void setTokenGenerator(TokenGenerator tokenGenerator) { this.tokenGenerator = tokenGenerator; } public void clear() { currentToken.remove(); } } |
這里用到了ThreadLocal變量是因?yàn)閟ervlet容器一個(gè)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)一個(gè)線程，在一個(gè)請(qǐng)求的生命周期內(nèi)都是處于同一個(gè)線程中，而同時(shí)又有多個(gè)線程共享token管理器，所以需要這個(gè)線程本地變量來保存token字符串。
注意事項(xiàng)：
1、verifyToken方法的調(diào)用，一定要在每次請(qǐng)求最開始調(diào)用。并且在請(qǐng)求結(jié)束后調(diào)用clear做清除，以免下次有未知異常導(dǎo)致verifyToken未被執(zhí)行，卻在返回時(shí)從ThreadLocal里取出token返回。（這個(gè)bug困擾我好幾天，公司n個(gè)開發(fā)檢查代碼也沒找到，最后我經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)是在發(fā)生404的時(shí)候沒有進(jìn)入攔截器，所以就沒有調(diào)用verifyToken方法，導(dǎo)致返回的異常信息中的token為上一次請(qǐng)求的token，導(dǎo)致詭異的串號(hào)問題。嗯，記我一大鍋）。
2、客戶端一定要在封裝http工具的時(shí)候把每次token保存下來，并用于下一次請(qǐng)求。公司ios開發(fā)請(qǐng)的外包，但是外包沒按要求做，在未登錄時(shí)，不保存token，每次傳遞的都是null，導(dǎo)致每次請(qǐng)求都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)token，服務(wù)器創(chuàng)建了大量的無用token。
使用
使用方式也很簡(jiǎn)單，以下是封裝的登錄管理器，可以參考一下token管理器對(duì)于登陸管理器的應(yīng)用
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import org.apache.commons.logging.Log;import org.apache.commons.logging.LogFactory;import org.springframework.cache.Cache;import org.springframework.cache.Cache.ValueWrapper;import org.springframework.cache.CacheManager;import com.niuxz.base.Constants;/** * * 類 名: LoginManager * 描 述: 登錄管理器 * 修 改 記 錄: * @version V1.0 * @date 2016年7月19日 * @author NiuXZ * */public class LoginManager { private static final Log log = LogFactory.getLog(LoginManager.class); private CacheManager cacheManager; private String cacheName; private TokenMapPoolBean tokenMapPool; public LoginManager(CacheManager cacheManager, String cacheName, TokenMapPoolBean tokenMapPool) { this.cacheManager = cacheManager; this.cacheName = cacheName; this.tokenMapPool = tokenMapPool; } public void login(String userId) { log.info("用戶登錄:userId=" + userId); Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName); ValueWrapper valueWrapper = cache.get(userId); String token = (String) (valueWrapper == null ? null : valueWrapper.get()); tokenMapPool.removeTokenMap(token);//退出之前登錄記錄 tokenMapPool.setAttribute(Constants.LOGGED_USER_ID, userId); cache.put(userId, tokenMapPool.getToken()); } public void logoutCurrent(String phoneTel) { String curUserId = getCurrentUserId(); log.info("用戶退出:userId=" + curUserId); tokenMapPool.removeTokenMap(tokenMapPool.getToken());//退出登錄 if (curUserId != null) { Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName); cache.evict(curUserId); cache.evict(phoneTel); } } /** * 獲取當(dāng)前用戶的id * @return */ public String getCurrentUserId() { return (String) tokenMapPool.getAttribute(Constants.LOGGED_USER_ID); } public CacheManager getCacheManager() { return cacheManager; } public String getCacheName() { return cacheName; } public TokenMapPoolBean getTokenMapPool() { return tokenMapPool; } public void setCacheManager(CacheManager cacheManager) { this.cacheManager = cacheManager; } public void setCacheName(String cacheName) { this.cacheName = cacheName; } public void setTokenMapPool(TokenMapPoolBean tokenMapPool) { this.tokenMapPool = tokenMapPool; } } |
下面是一段常見的發(fā)送短信驗(yàn)證碼接口，有的應(yīng)用也是用session存儲(chǔ)驗(yàn)證碼，我不建議用這種方式，存session弊端相當(dāng)大。大家看看就好，不是我寫的
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public void sendValiCodeByPhoneNum(String phoneNum, String hintMsg, String logSuffix) { validatePhoneTimeSpace(); // 獲取6位隨機(jī)數(shù) String code = CodeUtil.getValidateCode(); log.info(code + "------->" + phoneNum); // 調(diào)用短信驗(yàn)證碼下發(fā)接口 RetStatus retStatus = msgSendUtils.sendSms(code + hintMsg, phoneNum); if (!retStatus.getIsOk()) { log.info(retStatus.toString()); throw new ThrowsToDataException(ServiceResponseCode.FAIL_INVALID_PARAMS, "手機(jī)驗(yàn)證碼獲取失敗,請(qǐng)稍后再試"); } // 重置session tokenMapPool.setAttribute(Constants.VALIDATE_PHONE, phoneNum); tokenMapPool.setAttribute(Constants.VALIDATE_PHONE_CODE, code.toString()); tokenMapPool.setAttribute(Constants.SEND_CODE_WRONGNU, 0); tokenMapPool.setAttribute(Constants.SEND_CODE_TIME, new Date().getTime()); log.info(logSuffix + phoneNum + "短信驗(yàn)證碼:" + code); } |
處理響應(yīng)
有的同學(xué)會(huì)問了 那么響應(yīng)的報(bào)文封裝呢？
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@RequestMapping("record")@ResponseBodypublic ServiceResponse record(String message){ String userId = loginManager.getCurrentUserId(); messageBoardService.recordMessage(userId, message); return ServiceResponseBuilder.buildSuccess(null);} |
其中ServiceResponse是封裝的響應(yīng)報(bào)文VO，我們直接使用springmvc的@ResponseBody注解就好了。關(guān)鍵在于這個(gè)builder。
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import org.apache.commons.lang3.StringUtils;import com.niuxz.base.pojo.ServiceResponse;import com.niuxz.utils.spring.SpringContextUtil;import com.niuxz.web.server.token.TokenMapPoolBean;/** * * 類 名: ServiceResponseBuilder * * @version V1.0 * @date 2016年4月25日 * @author NiuXZ * */public class ServiceResponseBuilder { /** * 構(gòu)建一個(gè)成功的響應(yīng)信息 * * @param body * @return 一個(gè)操作成功的 ServiceResponse */ public static ServiceResponse buildSuccess(Object body) { return new ServiceResponse( ((TokenMapPoolBean) SpringContextUtil.getBean("tokenMapPool")) .getToken(), "操作成功", body); } /** * 構(gòu)建一個(gè)成功的響應(yīng)信息 * * @param body * @return 一個(gè)操作成功的 ServiceResponse */ public static ServiceResponse buildSuccess(String token, Object body) { return new ServiceResponse(token, "操作成功", body); } /** * 構(gòu)建一個(gè)失敗的響應(yīng)信息 * * @param failCode * msg * @return 一個(gè)操作失敗的 ServiceResponse */ public static ServiceResponse buildFail(int failCode, String msg) { return buildFail(failCode, msg, null); } /** * 構(gòu)建一個(gè)失敗的響應(yīng)信息 * * @param failCode * msg body * @return 一個(gè)操作失敗的 ServiceResponse */ public static ServiceResponse buildFail(int failCode, String msg, Object body) { return new ServiceResponse( ((TokenMapPoolBean) SpringContextUtil.getBean("tokenMapPool")) .getToken(), failCode, StringUtils.isNotBlank(msg) ? msg : "操作失敗", body); }} |
由于使用的是靜態(tài)工具類的形式，不能通過spring注入tokenMapPool（token管理器）對(duì)象，則通過spring提供的api獲取。然后構(gòu)建響應(yīng)信息的時(shí)候直接調(diào)用tokenMapPool的getToken()方法，此方法會(huì)返回當(dāng)前線程綁定的token字符串。再次強(qiáng)調(diào)在請(qǐng)求結(jié)束后一定要手動(dòng)調(diào)用clear（我通過全局?jǐn)r截器調(diào)用）。
以上這篇模仿J2EE的session機(jī)制的App后端會(huì)話信息管理實(shí)例就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。
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