node模擬http服務器session機制-我們到底能走多遠系列（36）

我們到底能走多遠系列（36）

扯淡：

　　年關將至，總是會在一些時間節點上才感覺時光飛逝，在平時渾渾噩噩的歲月里都浪費掉了太多的寶貴。請珍惜！

　　

主題：

  

     我們在編寫http請求處理和響應的代碼的時候，經常會處理到session，這里的session是指服務器和客戶端交互時把一些信息存在服務器上，下一次請求是，可以在服務器上繼續使用這些信息，我們都知道http是無狀態的，在服務端維持一個session就是為了解決一些多個請求需要狀態維持的問題。

     它的工作原理，我的理解是，在第一次http請求時，服務端在自己內存里創建出一個對應這個客戶端的session，往這個session中放好信息后，把標識這個session的唯一字段在響應的時候帶給客戶端，客戶端將這個字段放入cookie，下一次請求的時候客戶端就會把這個cookie信息帶上來，服務端就可以找出這個客戶端對應的session了，也就可以重新使用原來保存的信息。

     這個工作是web容器完成的，像tomcat，jetty， weblogic 都實現了對session相關的接口。

     比如說遇到這樣的問題：多個容器分布部署的時候，web容器中的session無法共享，這樣可以不把session的信息部存在內存中，而是存在類似redis，memcache這樣的數據庫中。這樣就需要重寫處理session的邏輯。修改web容器的源碼，或者自己實現以下存取session，和傳輸解析cookie的方法來模擬session。

java編碼中的使用：

 HttpSession session = request. getSession();
        session.setAttribute ("uid", 1) ;
        session.getAttribute ("uid") ;

　　

從原理上來看，實現的流程很清晰，在用node實現web應用的時候，現在流行用express.js。不使用框架的session接口的話，我們自己也可以粗糙的實現一下：

 

// 獲得客戶端的Cookie
    var Cookies = {};
    req.headers.cookie && req.headers.cookie.split(';').forEach(function( Cookie ) {
        var parts = Cookie.split('=');
        Cookies[ parts[ 0 ].trim() ] = ( parts[ 1 ] || '' ).trim();
    });
    console.info(Cookies);


// 設置cookie
    res.setHeader(
        'Set-Cookie', 'myCookie=test'
    );

　　

　　利用上面的獲取cookie和設置cookie，還不能完全完成session維護的流程。還需要服務端存取session值。

     實際上我們在開發普通的web項目的時候，可以了解到，對每一個客戶端，服務端都會維護一個session，這些session中存着一些鍵值對，就像前面jsva代碼中看到的， "uid"對應 1，然后來查的時候就利用cookies中帶上來的id，找到session,再從這個session中查有沒有'uid'對應的1。

　　

　　那么，下面就簡單用js來實現一個登錄進入一個下載頁面，來模擬http session的機制。

 

流程類似如下：

 

首先，先來看一下SessionsManage這個核心模塊：

var Session = require('./Session');

var SessionsManage = function(expires, clean_time ){
    this.def_expires = expires||100;   // 過期時間
    this.def_clean_time = clean_time||1000;  // 執行清除操作間隔時間
    this.sessions = {}; // session 放置處
    //啟動定時任務，就是說不停的會檢查去除sessions中過期的的session
    setInterval(this.cleanup, this.def_clean_time, this.sessions);
};

var init = function(expires, clean_time){
    return new SessionsManage(expires, clean_time);
};
module.exports = SessionsManage;
/**
* 模擬取session
* @param req
* @param name
* @returns {null, session}
*/
SessionsManage.prototype.getSession = function(req, name){
    var id = getIdFromCookies(req);
    if(id){
        // 現貨器session對象
        var session = this.sessions[id];
        if(session && session[name]){
            // 再從session對象中找對應的值
            return session[name];
        }else {
            return null;
        }
    }else{
        return null;
    }
};

/**
* 模擬存session
* @param req
* @param res
* @param opts
* @returns {boolean}
*/
SessionsManage.prototype.setSession = function(req, res, opts){
    if(!opts){
        return false;
    }else{
        // 從cookie中獲取id
        var id = getIdFromCookies(req) || randomString(36);
        var name = opts.name;
        var value = opts.value;
        var expires = opts.expires || this.def_expires;
        if(id && value && name){
            // 新創一個session
            var session = new Session();
            session[name] = value;
            session["id"] = id;
            session["overLifeTime"] = (+new Date) + expires*1000;
            // 放置進sessions
            this.sessions[id] = session;
            // 寫入返回客戶端的cookie中
            this.setCookieId(res, id, expires);
        }
    }
};

SessionsManage.prototype.setCookieId = function(res, id, expires){
    // config cookie
    var d = new Date();
    d.setTime(d.getTime() + expires*1000); // in milliseconds
    res.setHeader(
        'Set-Cookie', 'D_SID='+ id +';expires='+d.toGMTString()+';'
    );
};

SessionsManage.prototype.cleanup = function(sessions){
    var now = new Date().getTime();
    for(var id in sessions){
        var session = sessions[id];
        if(session.overLifeTime < now){
            delete sessions[session.id];
        }
    }
};

var getIdFromCookies = function(req){
    // client's Cookie
    var Cookies = {};
    req.headers.cookie && req.headers.cookie.split(';').forEach(function( Cookie ) {
        var parts = Cookie.split('=');
        Cookies[ parts[ 0 ].trim() ] = ( parts[ 1 ] || '' ).trim();
    });
    console.info(Cookies);
    console.info(Cookies["D_SID"]);
    if(Cookies["D_SID"]){
        return Cookies["D_SID"];
    }else{
        return null;
    }
};

function randomString(bits){
    return new Date().getTime();
}

 

注：這里使用了時間戳作為相互傳遞的ID，也可以自己產生隨機的ID來代替。

 

Session對象：

var Session = function(opt){
    if(opt){
        this.id = opt.id;
        this.overLifeTime = opt.expires;
    }
};
module.exports = Session;

 

　　看了SessionManage的代碼，只要在登錄的時候調用一下setSession，然后再過濾器上調用下getSession，就可以完成上面的流程了。使用express，雖然它自帶了session機制，沒有使用，模擬過濾器的代碼實現 在app.js中的 ：

 

// 正則匹配全部請求
app.get(/^\/*/,function(req, res, next){
        if(req.path == "/upload" || req.path == "/doupload"){
        var user = SessionsManage.getSession(req,"user");
        if(!user){
            res.render('login', {});
            return;
        }
    }
    next();
});

 

登錄的時候：

 

exports.dologin = function(db, sessions){
    return function(req, res) {
        console.log("dologin");
        var username = req.body.username;
        var password = req.body.password;
        console.log("username:" + username + "password:" + password);
        var collection = db.get('usercollection');
        collection.find({},{'username':username,'password':password},function(e,docs){
            if(docs){
                console.log("username and password is valid");
                var opts = {
                    name : "user",
                    value : username,
                    expires : 500
                };
               // 調用了setSession
                sessions.setSession(req,res,opts);
                res.render('upload', {});
            }else{
                console.log("username and password is invalid");
            }
        });
    };
};

 

　　

　　以上就基本走完了流程，只要使用express進行一些請求上的配置，就可以了。主要是sessionManage中的實現，用提供出去的幾個方法來模擬了整個機制。

　　另外，還有一些不足的地方，和遺留的漏洞。

 

 

 

 

 

讓我們繼續前行

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努力不一定成功，但不努力肯定不會成功。