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小编给大家分享一下Tomcat是怎么管理Session的示例方法，希望大家阅读完这篇文章之后都有所收获，下面让我们一起去探讨吧！
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Session结构
不多废话，直接上图
仔细观察上图，我们可以得出以下结论
HttpSession 是JavaEE标准中操作Session的接口类，因此我们实际上操作的是 StandardSessionFacade 类
Session 保存数据所使用的数据结构是 ConcurrentHashMap , 如你在图上看到的我们往 Session 中保存了一个msg
为什么需要使用 ConcurrentHashMap 呢？原因是，在处理Http请求并不是只有一个线程会访问这个Session, 现代Web应用访问一次页面，通常需要同时执行多次请求, 而这些请求可能会在同一时刻内被Web容器中不同线程同时执行，因此如果采用 HashMap 的话，很容易引发线程安全的问题。
让我们先来看看HttpSession的包装类。
StandardSessionFacade
在此类中我们可以学习到外观模式(Facde)的实际应用。其定义如下所示。
public class StandardSessionFacade implements HttpSession
那么此类是如何实现Session的功能呢?观察以下代码不难得出，此类并不是HttpSession的真正实现类，而是将真正的HttpSession实现类进行包装，只暴露HttpSession接口中的方法，也就是设计模式中的外观（Facde）模式。
private final HttpSession session;
public StandardSessionFacade(HttpSession session) {
this.session = session;
}那么我们为什么不直接使用HttpSession的实现类呢？
根据图1,我们可以知道HttpSession的真正实现类是 StandardSession ,假设在该类内定义了一些本应由Tomcat调用而非由程序调用的方法，那么由于Java的类型系统我们将可以直接操作该类,这将会带来一些不可预见的问题,如以下代码所示。
而如果我们将 StandardSession 再包装一层，上图代码执行的时候将会发生错误。如下图所示，将会抛出类型转换的异常，从而阻止此处非法的操作。
再进一步，我们由办法绕外观类直接访问 StandardSession 吗？
事实上是可以的，我们可以通过反射机制来获取 StandardSession ，但你最好清楚自己在干啥。代码如下所示
@GetMapping("/s")
public String sessionTest(HttpSession httpSession) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
StandardSessionFacade session = (StandardSessionFacade) httpSession;
Class targetClass = Class.forName(session.getClass().getName());
//修改可见性
Field standardSessionField = targetClass.getDeclaredField("session");
standardSessionField.setAccessible(true);
//获取
StandardSession standardSession = (StandardSession) standardSessionField.get(session);
return standardSession.getManager().toString();
}StandardSession
该类的定义如下
public class StandardSession implements HttpSession, Session, Serializable
通过其接口我们可以看出此类除了具有JavaEE标准中 HttpSession 要求实现的功能之外，还有序列化的功能。
在图1中我们已经知道 StandardSession 是用 ConcurrentHashMap 来保存的数据，因此接下来我们主要关注 StandardSession 的序列化以及反序列化的实现，以及监听器的功能。
序列化
还记得上一节我们通过反射机制获取到了 StandardSession 吗？利用以下代码我们可以直接观察到反序列化出来的 StandardSession 是咋样的。
@GetMapping("/s")
public void sessionTest(HttpSession httpSession, HttpServletResponse response) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, IOException {
StandardSessionFacade session = (StandardSessionFacade) httpSession;
Class targetClass = Class.forName(session.getClass().getName());
//修改可见性
Field standardSessionField = targetClass.getDeclaredField("session");
standardSessionField.setAccessible(true);
//获取
StandardSession standardSession = (StandardSession) standardSessionField.get(session);
//存点数据以便观察
standardSession.setAttribute("msg","hello,world");
standardSession.setAttribute("user","kesan");
standardSession.setAttribute("password", "点赞");
standardSession.setAttribute("tel", 10086L);
//将序列化的结果直接写到Http的响应中
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(response.getOutputStream());
standardSession.writeObjectData(objectOutputStream);
}如果不出意外，访问此接口浏览器将会执行下载操作，最后得到一个文件
使用 WinHex 打开分析，如图所示为序列化之后得结果，主要是一大堆分隔符，以及类型信息和值，如图中红色方框标准的信息。
不建议大家去死磕序列化文件是如何组织数据的，因为意义不大
如果你真的有兴趣建议你阅读以下代码 org.apache.catalina.session.StandardSession.doWriteObject
监听器
在JavaEE的标准中，我们可以通过配置 HttpSessionAttributeListener 来监听Session的变化，那么在 StandardSession 中是如何实现的呢，如果你了解观察者模式，那么想必你已经知道答案了。 以setAttribute为例,在调用此方法之后会立即在本线程调用监听器的方法进行处理，这意味着我们不应该在监听器中执行阻塞时间过长的操作。
public void setAttribute(String name, Object value, boolean notify) {
//省略无关代码
//获取上文中配置的事件监听器
Object listeners[] = context.getApplicationEventListeners();
if (listeners == null) {
return;
}
for (int i = 0; i < listeners.length; i++) {
//只有HttpSessionAttributeListener才可以执行
if (!(listeners[i] instanceof HttpSessionAttributeListener)) {
continue;
}
HttpSessionAttributeListener listener = (HttpSessionAttributeListener) listeners[i];
try {
//在当前线程调用监听器的处理方法
if (unbound != null) {
if (unbound != value || manager.getNotifyAttributeListenerOnUnchangedValue()) {
//如果是某个键的值被修改则调用监听器的attributeReplaced方法
context.fireContainerEvent("beforeSessionAttributeReplaced", listener);
if (event == null) {
event = new HttpSessionBindingEvent(getSession(), name, unbound);
}
listener.attributeReplaced(event);
context.fireContainerEvent("afterSessionAttributeReplaced", listener);
}
} else {
//如果是新添加某个键则执行attributeAdded方法
context.fireContainerEvent("beforeSessionAttributeAdded", listener);
if (event == null) {
event = new HttpSessionBindingEvent(getSession(), name, value);
}
listener.attributeAdded(event);
context.fireContainerEvent("afterSessionAttributeAdded", listener);
}
} catch (Throwable t) {
//异常处理
}
}
}Sesssion生命周期
如何保存Session
在了解完Session的结构之后，我们有必要明确 StandardSession 是在何时被创建的，以及需要注意的点。
首先我们来看看 StandardSession 的构造函数, 其代码如下所示。
public StandardSession(Manager manager) {
//调用Object类的构造方法,默认已经调用了
//此处再声明一次，不知其用意，或许之前此类有父类?
super();
this.manager = manager;
//是否开启访问计数
if (ACTIVITY_CHECK) {
accessCount = new AtomicInteger();
}
}在创建 StandardSession 的时候都必须传入 Manager 对象以便与此 StandardSession 关联，因此我们可以将目光转移到 Manager ，而 Manager 与其子类之间的关系如下图所示。
我们将目光转移到 ManagerBase中可以发现以下代码。