使用memcached实现session远程分布式存储

为了使web应用能使用saas模式的大规模访问,必须实现应用的集群部署.要实现集群部署主要需要实现session共享机制,使得多台应用服务器之间会话统一, tomcat等多数服务都采用了session复制技术实现session的共享.

session复制技术的问题:

(1)技术复杂,必须在同一种中间件之间完成(如:tomcat-tomcat之间).

(2)在节点持续增多的情况下,session复制带来的性能损失会快速增加.特别是当session中保存了较大的对象,而且对象变化较快时,性能下降更加显著.这种特性使得web应用的水平扩展受到了限制.

session共享的另一种思路就是把session集中起来管理,首先想到的是采用数据库来集中存储session,但数据库是文件存储相对内存慢了一个数量级,同时这势必加大数据库系统的负担.所以需要一种既速度快又能远程集中存储的服务,所以就想到了memcached.

memcached是什么?

memcached是由Danga Interactive开发的，高性能的，分布式的内存对象缓存系统，用于在动态应用中减少数据库负载，提升访问速度。

memcached能缓存什么？

通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，Memcached能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。

memcached快么？

非常快。memcached使用了libevent（如果可以的话，在linux下使用epoll）来均衡任何数量的打开链接，使用非阻塞的网络I/O，对内部对象实现引用计数(因此，针对多样的客户端，对象可以处在多样的状态)， 使用自己的页块分配器和哈希表， 因此虚拟内存不会产生碎片并且虚拟内存分配的时间复杂度可以保证为O(1).。

Danga Interactive为提升Danga Interactive的速度研发了memcached。目前，LiveJournal.com每天已经在向一百万用户提供多达两千万次的页面访问。而这些，是由一个由web服务器和数据库服务器组成的集群完成的。memcached几乎完全放弃了任何数据都从数据库读取的方式，同时，它还缩短了用户查看页面的速度、更好的资源分配方式，以及memcache失效时对数据库的访问速度。

memcached的特点

memcached的缓存是一种分布式的，可以让不同主机上的多个用户同时访问， 因此解决了共享内存只能单机应用的局限，更不会出现使用数据库做类似事情的时候，磁盘开销和阻塞的发生。

使用memcached来存储session有两种方案:

(1)直接通过tomcat6的扩展机制实现.

参考: http://www.javaeye.com/topic/81641

(2)通过自己编写filter实现.

考虑到系统的扩展,我们采用这种方案.这样可以使session共享机制和中间件脱钩.

参考: http://www.javaeye.com/topic/82565

主要思路:

(1)继承重构HttpServletRequestWrapper,HttpSessionWrapper类,覆盖原来和session存取相关的方法呢,都通过SessionService类来实现.

(2)使用filter拦截cookie中的sessionId,通过sessionId构造新的HttpServletRequestWrapper对象,传给后面的应用.

(3)SessionService连接memcached服务,以sessionId作为key,存取的对象是一个map.map的内容即为session的内容.

使用过程注意几个问题和改进思路：
1、memcache的内存应该足够大，这样不会出现用户session从Cache中被清除的问题(可以关闭memcached的对象退出机制)。
2、如果session的读取比写入要多很多，可以在memcache前再加一个Oscache等本地缓存，减少对memcache的读操作，从而减小网络开销，提高性能。
3、如果用户非常多，可以使用memcached组，通过set方法中带hashCode，插入到某个memcached服务器

对于session的清除有几种方案:

(1)可以在凌晨人最少的时候，对memcached做一次清空。(简单)

(2)保存在缓存中的对象设置一个失效时间,通过过滤器获取sessionId的值,定期刷新memcached中的对象.长时间没有被刷新的对象自动被清除.(相对复杂,消耗资源)