Tomcat的session管理探究

我有一个项目需要模拟HttpSession，在参考Tomcat的HttpSession管理时有一点心得，在这里记录一下。

先说说这几个关键类:

1. org.apache.catalina.session.StandardManager: 管理Session的类

2. org.apache.catalina.session.StandardSession: HttpSession的实现

3. org.apache.catalina.connector.Request: HttpServletRequest的实现

StandardManager

下面介绍一下和Session相关的几个关键属性，以及方法

processExpiresFrequency

每隔多少次StandardManager.backgroundProcess做一次session清理，数字越小越频繁，默认6次。

下面是源代码片段：

/

• Frequency of the session expiration, and related manager operations.
• Manager operations will be done once for the specified amount of
• backgrondProcess calls (ie, the lower the amount, the most often the
• checks will occur).
  */
  protected int processExpiresFrequency = 6;
  StandardManager.backgroundProcess的调用链是这样的：

1. ContainerBase里有一个ContainerBackgroundProcessor线程实例，
   这个线程会每隔ContainerBase.backgroundProcessorDelay的时间调用-->

2. ContainerBase.processChildren，这个方法调用-->

3. ContainerBase.backgroundProcess，这个方法调用-->

4. StandardManager.backgroundProcess，这个方法调用-->

5. StandardManager.processExpires，在这里清理掉已经过期的Session。

maxInactiveInterval

一个session不被访问的时间间隔，默认30分钟（1800秒）。

下面是源代码片段：

/

• The default maximum inactive interval for Sessions created by
• this Manager.
  /
  protected int maxInactiveInterval = 30 60;
  StandardManager.maxInactiveInterval的值会作为新Session的默认maxInactiveInterval的值
  （实际上用户在get到session后修改这个值）。

下面是代码片段：

public Session createSession(String sessionId) {
// ...

// Recycle or create a Session instance
Session session = createEmptySession();

// Initialize the properties of the new session and return it
session.setNew(true);
session.setValid(true);
session.setCreationTime(System.currentTimeMillis());
session.setMaxInactiveInterval(this.maxInactiveInterval);

// ...
}

StandardSession

access()

StandardSession.access方法是用来设置这个Session被访问的时间的，何时被调用会在Request里讲。

下面是代码片段：

/

• Update the accessed time information for this session. This method

• should be called by the context when a request comes in for a particular

• session, even if the application does not reference it.
  */
  @Override
  public void access() {

  this.thisAccessedTime = System.currentTimeMillis();

  if (ACTIVITY_CHECK) {
  accessCount.incrementAndGet();
  }

}

endAccess()

StandardSession.endAccess方法是用来设置这个Session访问结束的时间的，何时被调用会在Request里讲。

/

• End the access.
  */
  @Override
  public void endAccess() {

  isNew = false;

  /

  • The servlet spec mandates to ignore request handling time
  • in lastAccessedTime.
    */
    if (LAST_ACCESS_AT_START) {
    this.lastAccessedTime = this.thisAccessedTime;
    this.thisAccessedTime = System.currentTimeMillis();
    } else {
    this.thisAccessedTime = System.currentTimeMillis();
    this.lastAccessedTime = this.thisAccessedTime;
    }

  if (ACTIVITY_CHECK) {
  accessCount.decrementAndGet();
  }

}

isValid()

StandardSession.isValid方法是很关键的，这个方法会用来判断这个Session是否还处于有效状态。

代码片段：

/

• Return the isValid flag for this session.
  */
  @Override
  public boolean isValid() {

  if (!this.isValid) {
  return false;
  }

  if (this.expiring) {
  return true;
  }

  if (ACTIVITY_CHECK && accessCount.get() > 0) {
  return true;
  }

  if (maxInactiveInterval > 0) {
  long timeNow = System.currentTimeMillis();
  int timeIdle;
  if (LAST_ACCESS_AT_START) {
  timeIdle = (int) ((timeNow - lastAccessedTime) / 1000L);
  } else {
  timeIdle = (int) ((timeNow - thisAccessedTime) / 1000L);
  }
  if (timeIdle >= maxInactiveInterval) {
  expire(true);
  }
  }

  return this.isValid;
  }
  ACTIVITY_CHECK，的意思是判断session是否过期前，是否要先判断一下这个session是否还在使用中（用accessCount判断）

1. 如果是，那么这个session是不会过期的。

2. 如果不是，那么这个session就会被“粗暴”地过期。

LAST_ACCESS_AT_START，是两种判断session过期方式的开关

1. 如果为true，会根据getSession的时间判断是否过期了。access()和endAccess()之间的时间是不算进去的。

2. 如果为false，则根据session结束访问的时间判断是否过期了。access()和endAccess()之间的时间是算进去的。

Request

doGetSession()

这个方法是tomcat获得session的地方，从下面的代码判断里可以看到，它会调用StandardSession.access()方法：

protected Session doGetSession(boolean create) {

// There cannot be a session if no context has been assigned yet
if (context == null) {
return (null);
}

// Return the current session if it exists and is valid
if ((session != null) && !session.isValid()) {
session = null;
}
if (session != null) {
return (session);
}

// Return the requested session if it exists and is valid
Manager manager = null;
if (context != null) {
manager = context.getManager();
}
if (manager == null)
{
return (null); // Sessions are not supported
}
if (requestedSessionId != null) {
try {
session = manager.findSession(requestedSessionId);
} catch (IOException e) {
session = null;
}
if ((session != null) && !session.isValid()) {
session = null;
}
if (session != null) {
// 在这里调用了access
session.access();
return (session);
}
}
// ...
}

recycle()

这个当一个请求处理完毕后，CoyoteAdapter会调用Request.recycle()方法，
而这个方法会调用StandardSession.endAccess()方法（也就是告诉Session，你的这次访问结束了）

/

• Release all object references, and initialize instance variables, in

• preparation for reuse of this object.
  */
  public void recycle() {

  // ...
  if (session != null) {
  try {
  session.endAccess();
  } catch (Throwable t) {
  ExceptionUtils.handleThrowable(t);
  log.warn(sm.getString("coyoteRequest.sessionEndAccessFail"), t);
  }
  }
  // ...

}
所以，当用户调用HttpSession.getSession()方法时，发生了这些事情：

1. Request.doGetSession()

2. StandardSession.access()

3. 返回给用户Session

4. 用户在Servlet里处理完请求

5. Request.recycle()

6. StandardSession.endAccess()

陷阱

从上面的流程可以看出Tomcat假设在Request的生命周期结束之后便不会有人再去访问Session了。

但是如果我们在处理Request的Thread A里另起一个Thread B，并且在Thread B里访问Session时会怎样呢？

你可能已经猜到，可能会访问到一个已经过期的Session。下面是一个小小的测试代码：

https://gist.github.com/chanjarster/e1793251477cbabfbe92

关键字：tomcat, session, java

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