功能实现02
2.功能01-短信登录
2.2集群的session共享问题
集群的Session共享问题:多台Tomcat并不共享它们之间的Session存储空间,如果有多台tomcat服务器,当请求切换到不同tomcat服务时,会导致数据丢失的问题。
(1)问题具体分析:
如上,当请求进入Nginx时,Nginx会做一个负载均衡(一般是对tomcat集群进行轮询)。
假设用户的请求第一次被负载均衡到了tomcat_1,例如之前的登录验证,那么tomcat_1就会将信息保存到它的session域中;
如果用户第二次的请求被负载均衡到了tomcat_2,当tomcat_2要去获取验证码或者用户信息的时候,由于多台tomcat不能共享它们之间的Session存储空间,导致tomcat_2不能获取存储在tomcat_1的session数据,表现出来就是数据丢失的问题。
(2)解决方案:
如图,session的替代方案必须满足:数据共享、内存存储(快)、k-v结构(方便存/取数据)。
如果使用redis,则刚好可以满足这些需求:
首先,redis是在tomcat之外的一个存储方案,所有的tomcat都可以访问到,解决了数据共享问题;
其次,redis是内存存储,性能很强,读写很快,读写延时基本上是在微秒级别;
最后,redis是k-v结构,方便数据的存取。
综上,我们下面将会使用redis来实现session登录。
2.3基于Redis实现共享session登录
2.3.1思路分析
(1)发送短信验证码:
如左图所示,当用户发送短信验证码时,将生成的验证码存入到redis中,为了让一个手机号码对应一个验证码,这里使用手机号作为key,value则是验证码。(使用Redis-String类型)
(2)短信验证码登录、注册:
使用redis代替之后,我们在获取短信验证码的时候,也使用手机号为key去取验证码,这就解决了发送和登录手机号可能不一致的问题。如果需要保存用户信息,可以使用Redis-Hash类型。
(3)登录状态校验:
 session机制:之前直接使用session存储用户信息后,tomcat会自动给浏览器返回一个cookie(包含jsessionid),每次向服务端发送请求时,都会自动携带。这样tomcat根据jsessionid,就能自动找到session,也就能找到session里的数据。
登录成功后,会存储一个token到redis中作为key,value就是用户信息。我们可以模仿jsessionid,存储token到redis时,同时将token放到cookie中,返回给客户端,之后每次客户端发送请求,都会携带token,服务器就可以获取token,到redis去获取用户信息,从而进行一系列业务流程。
登录凭证token保存在前端浏览器:前端代码会存储token到SessionStorage中,设置request拦截器,将用户token放入请求头中。这样,每次发送请求的时候都会使用token作为请求头。我们在服务端就可以获取token数据校验。
2.3.2代码实现
2.3.2.1发送短信验证码
在2.1代码的基础上修改
修改UserServiceImpl.java的sendCode()方法- @Resource
- private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
- @Override
- public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
- //1.校验手机号
- boolean phoneInvalid = RegexUtils.isPhoneInvalid(phone);
- //2.如果不符合,返回错误信息
- if (phoneInvalid) {//true表示不符合格式
- return Result.fail("手机号格式错误!");
- }
- //3.符合,生成验证码
- String code = RandomUtil.randomNumbers(6);//生成6位数的随机号码
- //4.保存验证码到 redis中,这里的 key 最好使用业务前缀作为区分
- // set key value ex
- stringRedisTemplate.opsForValue()
- .set(LOGIN_CODE_KEY + phone, code, LOGIN_CODE_TTL, TimeUnit.MINUTES);
-
- //5.发送验证码(由于这里涉及到一些其他方的工具,先不做)
- log.debug("发送短信验证码成功,验证码={}", code);
- //6.返回OK
- return Result.ok();
- }
复制代码 2.3.2.2短信验证码登录/注册
修改UserServiceImpl.java的login()方法- @Override
- public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
- //1.校验手机号
- String phone = loginForm.getPhone();
- if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
- //如果不符合,返回错误信息
- return Result.fail("手机号格式错误!");
- }
- //2.从redis获取验证码并校验
- String cacheCode = stringRedisTemplate.opsForValue().get(LOGIN_CODE_KEY + phone);
- String code = loginForm.getCode();
- if (cacheCode == null || !cacheCode.equals(code)) {
- return Result.fail("验证码错误");
- }
- //3.根据手机号查询用户是否已经注册
- User user = query().eq("phone", phone).one();
- if (user == null) {
- //若不存在,则在创建用户
- user = createUserWithPhone(phone);
- }
- //4.保存用户到redis中 (这里只保存id、昵称、手机号)
- //随机生成token,作为登录令牌
- String token = UUID.randomUUID().toString(true);
- //将user对象转为redis-hash
- UserDTO userDTO = BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class);
- //使用工具类转(指定转换后的数据类型为String)
- Map<String, Object> map = BeanUtil.beanToMap(userDTO, new HashMap<>(),
- CopyOptions.create()
- .setIgnoreNullValue(true)
- .setFieldValueEditor((fieldName, fieldValue) -> fieldValue.toString()));
- //存储到redis中,设置有效期为30分钟
- stringRedisTemplate.opsForHash().putAll(LOGIN_USER_KEY + token, map);
- stringRedisTemplate.expire(LOGIN_USER_KEY + token, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
- //5.将token返回客户端
- return Result.ok(token);
- }
复制代码 2.3.2.3校验登录状态
(1)修改LoginInterceptor.java
在上述代码中,我们设置了token在redis中的过期时间。但是和session不同,redis的过期时间是绝对时间,即在设定的时间内,无论有没有使用到token,从设定的那一刻起一直到第30分钟,该数据都会被删除。
因此,我们需要在拦截器中重新设置redis的token信息:每当用户有操作时,拦截器就重新设置过期时间。- package com.hmdp.interceptor;
- import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;
- import cn.hutool.core.util.StrUtil;
- import cn.hutool.http.HttpStatus;
- import com.hmdp.dto.UserDTO;
- import com.hmdp.utils.UserHolder;
- import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
- import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
- import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
- import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
- import java.util.Map;
- import java.util.concurrent.TimeUnit;
- import static com.hmdp.utils.RedisConstants.LOGIN_USER_KEY;
- import static com.hmdp.utils.RedisConstants.LOGIN_USER_TTL;
- /**
- * @author 李
- * @version 1.0
- * 登录拦截器
- */
- public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
- private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
- //不能使用注解@Component将拦截器注入到spring容器中!!
- //因为拦截器是在spring容器初始化之前执行的
- //因此这里使用构造器设置,在注册拦截器的时候去注入
- public LoginInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
- this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
- }
- @Override
- public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
- //1.获取请求头中的token
- String token = request.getHeader("authorization");
- //如果浏览器的token为空
- if (StrUtil.isBlank(token)) {
- //拦截,返回状态码-401
- response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED);
- return false;//拦截
- }
- //2.基于token获取redis中的用户
- String key = LOGIN_USER_KEY + token;
- Map<Object, Object> userMap =
- stringRedisTemplate.opsForHash().entries(key);
- //3.判断用户是否存在
- if (userMap.isEmpty()) {
- //拦截,返回状态码-401
- response.setStatus(HttpStatus.HTTP_UNAUTHORIZED);
- return false;//拦截
- }
- //4.如果存在,将查询到的Hash数据转为UserDTO对象
- UserDTO userDTO =
- BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
- //5.然后保存到ThreadLocal
- UserHolder.saveUser(userDTO);
- //6.刷新token有效期(30mins)
- stringRedisTemplate.expire(key, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
- //7.放行
- return true;
- }
- @Override
- public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
- //移除用户(根据当前线程,移除用户信息)
- UserHolder.removeUser();
- }
- }
复制代码 (2)修改配置类 MvcConfig.java
不能使用注解@Component将拦截器注入到spring容器中!!因为拦截器是在spring容器初始化之前执行的,因此这里使用构造器设置,在注册拦截器的时候去注入
2.3.2.4测试
(1)启动redis服务器,重启项目。
(2)输入手机号,输入验证码,点击登录
(3)成功登录,显示个人主页
(4)redis存储的数据如下:
短信验证码:
token:
测试通过。
2.3.3总结
(1)基于Redis实现实现短信登录改造的点:
- 发送短信验证码时,把短信验证码作为value,使用手机号作为key,存入redis中。
确保了:a.每个手机号都有唯一的验证码;b.用户登录时可以基于手机号来获取验证码,从而实现验证
- 短信登录时,保存用户信息到redis(key-token,value-用户信息),同时返回token给用户浏览器,保存在浏览器的SessionStorage。每次校验登录状态,都会从中取出token进行校验。
(2)Redis代替Session需要考虑的问题:
- 选择合适的数据结构
- 选择合适的key
- 选择合适的存储粒度
2.3.4登录拦截器的优化
(1)问题分析
在之前的登录拦截器中,它的作用为:
- 获取token
- 查询redis的用户
- 保存到ThreadLocal
- 刷新token有效期
- 放行
但是,该拦截器不是拦截的所有请求,比如浏览首页的操作。当一个用户登录后,再去浏览首页,因为该操作不会经过登录拦截器,也就不会刷新token有效期,那么经过有限的时间内,用户的登录状态就会自动失效,这显然是不合理的。
(2)解决方案
我们可以再增加一个拦截器,该拦截器拦截所有路径,我们可以将刷新token的操作放到这个拦截器中进行,真正拦截的动作放到登录拦截器中进行。也就是说:
第一个拦截器的核心工作是得到用户,保存起来并刷新;
第二个拦截器的核心工作才是登录拦截。
(1)RefreshTokenInterceptor.java,token刷新拦截器(不进行真正的拦截)- package com.hmdp.interceptor;
- import cn.hutool.core.bean.BeanUtil;
- import cn.hutool.core.util.StrUtil;
- import com.hmdp.dto.UserDTO;
- import com.hmdp.utils.UserHolder;
- import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
- import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
- import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
- import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
- import java.util.Map;
- import java.util.concurrent.TimeUnit;
- import static com.hmdp.utils.RedisConstants.*;
- /**
- * @author 李
- * @version 1.0
- * 作用是刷新token,不进行拦截
- */
- public class RefreshTokenInterceptor implements HandlerInterceptor {
- private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
- public RefreshTokenInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
- this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
- }
- @Override
- public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
- //1.获取请求头中的token
- String token = request.getHeader("authorization");
- //如果浏览器的token为空,就放行,不用刷新了
- if (StrUtil.isBlank(token)) {
- return true;
- }
- //2.基于token获取redis中的用户
- String key = LOGIN_USER_KEY + token;
- Map<Object, Object> userMap = stringRedisTemplate.opsForHash().entries(key);
- //3.判断用户是否存在
- if (userMap.isEmpty()) {
- return true;
- }
- //4.如果存在,将查询到的Hash数据转为UserDTO对象
- UserDTO userDTO = BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
- //5.然后保存到ThreadLocal
- UserHolder.saveUser(userDTO);
- //6.刷新token有效期(30mins)
- stringRedisTemplate.expire(key, LOGIN_USER_TTL, TimeUnit.MINUTES);
- //7.放行
- return true;
- }
- @Override
- public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
- //移除用户(根据当前线程,移除用户信息)
- UserHolder.removeUser();
- }
- }
复制代码 (2)LoginInterceptor.java,检验是否需要拦截- package com.hmdp.interceptor;
- import com.hmdp.utils.UserHolder;
- import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
- import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
- import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
- /**
- * @author 李
- * @version 1.0
- * 登录拦截器
- */
- public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
- @Override
- public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
- //判断是否需要拦截(ThreadLocal中是否有用户)
- if (UserHolder.getUser() == null) {
- //没有,需要拦截,设置状态码
- response.setStatus(401);
- //拦截
- return false;
- }
- //如果有用户,则放行
- return true;
- }
- @Override
- public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
- //移除用户(根据当前线程,移除用户信息)
- UserHolder.removeUser();
- }
- }
复制代码 (3)注册拦截器- package com.hmdp.config;
- import com.hmdp.interceptor.LoginInterceptor;
- import com.hmdp.interceptor.RefreshTokenInterceptor;
- import org.springframework.context.annotation.Configuration;
- import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
- import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
- import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
- import javax.annotation.Resource;
- /**
- * @author 李
- * @version 1.0
- */
- @Configuration
- public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
- @Resource
- private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
- @Override
- public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
- //登录拦截器
- registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
- .addPathPatterns().
- excludePathPatterns(
- "/shop/**",
- "/voucher/**",
- "/shop-type/**",
- "/upload/**",
- "/blog/hot",
- "/user/login",
- "/user/code"
- ).order(1);
- //token刷新拦截器
- registry.addInterceptor(new RefreshTokenInterceptor(stringRedisTemplate))
- .addPathPatterns("/**").order(0);
- }
- }
复制代码 这样,无论我们在前端页面做什么操作,只要有token(登录过),都会刷新token的有效期
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