简介面向Java Web开发者这是一套基于Redis的Tomcat会话管理工具包旨在解决分布式环境下多节点Session不共享的痛点。资源整合tomcat-redis-session-manager针对Tomcat 7、8.0、8.5、9及JDK 1.7/1.8提供不同适配版本覆盖常见运行环境。压缩包共40个文件其中20个Java源码用于二次开发15个Jar依赖包含Jedis、commons-pool2及session管理器核心库5个XML配置示例则给出context.xml等典型配置整体大小仅1.99MB。已有610人学习/下载。目录按Tomcat版本分别组织方便按需选用资料内提供的源码和配置模板可帮助理解SessionStore接口如何与Redis交互掌握会话持久化与失效策略适合需要集成或扩展该组件的开发者。1. 这项目到底解决了什么问题先讲个我最近遇到的案例。有个朋友做电商系统单体应用在单台服务器上跑得好好的后来为了扛大促流量上了Nginx做负载均衡后端挂了三台Tomcat。上线第二天就开始有人反馈登录状态忽好忽坏一会儿还显示用户名刷新一下又跳回登录页了购物车也时不时清空。我问他Session怎么处理的他说没处理就直接三台服务器部署了同一个war包。这就是典型的Session不一致问题用户在Tomcat A上登录Session只存在A的内存里下一次请求被Nginx转发到了Tomcat BB的内存里没有这个Session自然就认为用户未登录。1.1 Session到底存在哪在讨论解决方案之前先把Session这个概念拆清楚。很多刚入行的朋友会把Cookie和Session搞混实际上两者是配合关系Session数据保存在服务端Cookie里只放了一个Session ID也就是我们常说的JSESSIONID。浏览器每次请求都会带着这个ID服务端根据ID找到对应的Session对象。单机时代这没什么问题内存里找东西是很快的。一旦到了集群环境麻烦就来了Session是跟着服务器走的不跟着用户走。用户的请求被负载均衡切到哪台机器决定了它能访问到哪份Session数据。1.2 为什么不能靠Nginx的IP_HASH硬扛肯定有人会说让Nginx做IP_HASH同一个IP固定打到同一台服务器不就行了这个方案在不少小项目里确实能用但有几个隐患。IP_HASH依赖客户端IP做哈希如果用户是移动网络IP会频繁变化哈希结果跟着变Session照样丢。公司出口是统一NAT网关的话所有员工IP都一样那等于没做负载均衡全打到一台机器上。而且一旦某台Tomcat宕机它承载的那部分用户Session全部丢失一个都跑不掉。还有一个深层问题IP_HASH只是把Session分布在不同节点上并没有真正实现Session共享它治标不治本让问题从失效变成了概率性失效。1.3 为什么要用Redis做集中存储把Session从各节点的内存里挪出来放到一个所有节点都能访问的公共组件里这就是集中式Session管理的核心思路。可选载体无外乎数据库、Memcached、Redis这几种。数据库方案的问题很明显Session是高频读写数据每次请求都要读写数据库IO压力太大。Memcached虽然快但纯内存存储重启就丢。Redis天然适合干这个活读写速度快、支持持久化、自带过期机制一揽子解决了性能、可靠性和过期清理的问题。tomcat-redis-session-manager这个开源项目就是干这件事的它把Tomcat默认的内存Session存储替换成Redis存储应用代码一行不用改只改配置就能实现集群下的Session共享。2. 核心工作原理拆解2.1 Manager和Valve是如何配合的Tomcat内部的Session管理逻辑主要集中在Manager组件上。官方默认的StandardManager把Session存放在JVM堆内存里而tomcat-redis-session-manager做的事情很直接换掉Manager的实现让Session的创建、读取、保存、销毁全部走Redis。这个项目里有两个核心类一个是RedisSessionManager另一个是RedisSessionHandlerValve。很多人在配置里看到这两个类名但不知道它们各自扮演什么角色。RedisSessionManager负责底层数据操作比如新Session要生成什么ID、Session的过期时间怎么设置、怎么从Redis里把一个序列化后的Session读回来。RedisSessionHandlerValve则像一个收尾的监工每个HTTP请求处理完毕之后它会主动触发一次Session保存把请求过程中发生的Session变更写回Redis。为什么需要Valve来做保存动作因为Servlet规范里Session什么时候更新、什么时候保存并没有强制约定。如果依赖业务代码里手动调用setAttribute之后的某次保存很难控制时机。Valve机制能确保一个请求处理完不管业务代码写了什么Session状态一定同步到了Redis。2.2 一次请求的完整数据链路把整个过程走一遍会清楚很多。浏览器第一次访问应用时Tomcat端还没有对应的SessionRedisSessionManager会创建一个新的Session对象生成一个唯一的JSESSIONID然后把Session信息写入Redis同时通过响应头把JSESSIONID下发到浏览器。浏览器后续请求带到这个JSESSIONID后RedisSessionManager会根据这个ID去Redis里查询把对应的Session数据读取出来反序列化成一个Session对象挂到当前请求上。业务代码正常使用不感知Session到底存哪里。请求结束Valve触发保存Session对象序列化后写回Redis。整个过程对应用是透明的这也是这个方案最大的价值改造成本极低老项目也能快速接入。2.3 Redis里的数据长什么样我习惯用Redis Desktop Manager或者redis-cli直接查看实际存储结构很直观。每个Session在Redis里是一个Hash类型的数据结构键就是Session ID字段包括creationTime、lastAccessedTime、maxInactiveInterval这些元数据以及业务实际存入Session的各个属性。这里有个细节值得注意整个Session对象序列化之后会作为一个整体字段存进去还是拆开存取决于具体实现。大多数情况下是整体序列化到某个字段加载时再整体反序列化回来。这意味着Session里存的对象必须可序列化这个点后面专门讲它是坑最多的地方。2.4 过期清理机制Session的过期时间是核心配置项。这个项目会把maxInactiveInterval映射成Redis键的TTLRedis到了时间自动删掉这个键Session就自然过期了不需要Tomcat这边跑定时任务去扫描清理这是用Redis很划算的一点。但有一个副产品要注意Redis删除键是惰性的如果某个Session长时间没有请求访问键会一直存在直到TTL到期被清理如果应用里依赖Session发生某操作时重置过期时间要确认Manager的实现是否会在每次访问时自动更新TTL常见的做法是请求进来时重新设置过期时间所以配置时要保证这个逻辑是对的。3. 部署实操从零到能跑3.1 版本选择与环境准备这个项目最早由James Coleman开发并开源后来社区涌现了多个维护分支比如支持Tomcat 8的branbanan版、支持Tomcat 9的jplock版等。不同分支的包名和类名会有差异这是新手最容易懵的地方。我的建议是先确认自己的Tomcat版本再选对应分支。如果你用的是Tomcat 8.5或9.x需要找到对应的分支源码自行编译官方release包不一定覆盖你当前的版本。编译环境需要JDK和Maven先确认这两个基础组件已装好。Redis这边没有特别苛刻的要求3.x以上版本都能正常工作。需要注意Redis最好是单独部署或者集群部署不要和Tomcat挤在一台机器上否则整个架构的可用性没得到本质提升。3.2 从源码构建与jar包依赖代码获取后进入项目根目录执行Maven构建命令mvn package -DskipTests跳过测试是因为这个项目比较老部分测试用例针对的是旧版Tomcat API在当前环境跑很容易报错但不影响核心代码编译。构建成功后target目录下会生成一个jar包这就是核心组件。除了这个jar本身还需要将依赖的Jedis和Commons Pool 2复制到Tomcat的lib目录下。Jedis是Redis的Java客户端Commons Pool 2是连接池实现。如果漏掉这些依赖Tomcat启动时会直接报NoClassDefFoundError提示找不到某个类。所有jar包就位之后修改配置文件即可不需要动任何业务代码。3.3 context.xml完整配置示例以Tomcat 8.5环境为例在conf/context.xml的Context节点下添加Manager和Valve定义Context Valve classNamecom.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve / Manager classNamecom.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager host127.0.0.1 port6379 database0 passwordyourpassword timeout2000 maxActive100 maxIdle20 minIdle5 maxWait3000 maxInactiveInterval3600 serializationStrategyJAVA / /Context这里逐项解释一下配置的含义。host和port是Redis的连接地址本机测试填127.0.0.1:6379。database是Redis的db编号默认0。如果Redis设置了密码password必须填对否则启动后在第一次Session操作时会报认证失败。timeout是连接Redis的超时时间单位毫秒建议2000左右太短在Redis压力大时容易误判超时太长会拖慢请求。maxActive、maxIdle、minIdle、maxWait这几个是Jedis连接池的参数分别对应最大活跃连接数、最大空闲连接数、最小空闲连接数和获取连接的最大等待时间。maxInactiveInterval是Session过期时间单位秒这个值同时决定了Redis里键的TTL。如果项目使用的分支类名不同比如org.apache.catalina.session.RedisSessionManager把配置里的className替换成对应全限定名即可。3.4 修改应用内web.xml和验证步骤为了让Session过期行为更可控建议在应用的web.xml里也配置Session超时时间session-config session-timeout60/session-timeout cookie-config http-onlytrue/http-only /cookie-config /session-config配置完成后分别在三台Tomcat上重复同样的操作。然后启动所有节点进行一轮完整验证。验证分三步走。第一步访问应用登录后打开浏览器开发者工具找到Cookie里JSESSIONID的值并记下来。第二步用redis-cli执行keys *能看到以Session ID为键名的Hash记录说明Session确实写入Redis了。第三步也是最关键的一步把当前登录用户的这台Tomcat直接杀掉刷新页面让请求打到另一台节点如果用户仍然处于登录状态说明Session共享生效了。这一步验证是最有成就感的因为它直观地证明了Session没有丢在宕机的那台机器上。4. 序列化机制这个项目的命门配置搞定了集群环境下登录态也稳定了但我在实际使用中发现真正让开发者头疼的往往是序列化相关的异常。Session要写进Redis就意味着Session里存的所有对象都必须能序列化这一点在最开始没做好架构规划后面就是无底洞。4.1 为什么序列化是核心问题Java对象的序列化简单理解就是把内存里的对象变成字节流以便传输或存储。Redis存储的是字节所以Session对象必须经历序列化和反序列化的过程。默认的serializationStrategy是JAVA也就是JDK原生的ObjectOutputStream和ObjectInputStream。这个方案的好处是零额外依赖开箱即用。坏处是序列化后的内容臃肿、可读性差并且强制要求所有属性对象实现java.io.Serializable接口。我在一个项目里就遇到过这种情况业务方图省事把分页查询的结果对象、Excel导出工具类对象、甚至某些第三方SDK里的内部对象直接塞进了Session完全没有考虑可序列化要求。当时改起来特别痛苦因为这些第三方类内部再引用了其他不可序列化的类牵一发动全身。4.2 常见的序列化异常和处理思路NotSerializableException是最常见的报错信息里会明确指出哪个类没有实现Serializable。解决办法分三种第一种是让这个类实现Serializable补上serialVersionUID第二种是标记这个字段为transient告诉序列化机制跳过它第三种是如果是第三方类改不了就在存入Session前把数据转换成可序列化的DTO结构。还有一类问题是InvalidClassException一般发生在代码更新后没有维护serialVersionUID类结构变了但序列化ID没变反序列化时新旧版本对不上。批量Session失效、用户集体掉线往往就是这个原因。所以在设计Session里存储的对象时一定要显式声明serialVersionUID这个习惯能省很多线上的麻烦。另外还有一种可能性很多人没意识到如果多个应用共享同一个Redis的Session比如单点登录场景所有应用必须持有完全一致的类定义包括包名、类名、字段结构。否则一个应用存进去一个对象另一个应用反序列化时找不到类直接抛ClassNotFoundException。4.3 是否要切换到其它序列化方案部分fork版本提供了FASTJSON、KRYO等序列化策略切换后能解决部分不可序列化的问题。但我不建议一上来就换原因有两个。第一非默认序列化方案往往需要在类上增加额外注解改造成本并不比修序列化接口低。第二这些方案对复杂对象图的支持不一定完善反而可能出现一些只在特定类型上触发的诡异问题。我的建议是保持JAVA序列化把Session里存的东西管好。能用基本类型、String、简单DTO解决的绝不放复杂对象。Session本来就不应该存储重量级数据。5. 常见问题与排查技巧实录配置完成后真正在集群环境里跑起来问题才会陆续浮出来。我把自己和其他开发者实际遇到的高频问题整理成了一张速查表方便你遇到问题时直接定位。现象大概率原因排查思路启动后首次访问报JedisConnectionExceptionRedis地址端口不通或密码错误redis-cli手动连接验证检查防火墙和认证用户登录后一会儿就掉线maxInactiveInterval设置太短确认Redis的TTL是否对应调整配置某个用户操作时报NotSerializableExceptionSession中存放了不可序列化对象按报错信息定位类改造为可序列化集群切换后报ClassNotFoundException各应用节点类定义不一致检查jar包版本、包名全限定名请求变慢Redis CPU偏高Session存了较大数据或连接池配置过小优化Session内容调大maxActive多个请求同时改Session互相覆盖没有引入Valve配置或配置错误检查Valve是否在Manager之前加载5.1 一个典型的掉线问题排查过程有一次接到反馈某个客户环境用户频繁掉线但测试环境一切正常。我远程看了日志发现报错的是Redis连接超时。进一步排查发现客户的Redis和Tomcat不在同一个网段中间隔着防火墙每次请求都要跨机房访问网络延迟高达几十毫秒再加上并发量一上来连接池被占满后续的Session操作全部阻塞超时。当时的处理是两件事第一把Redis实例做了一次就近迁移和Tomcat放到同机房内网第二把Jedis连接池的maxActive调大并合理设置timeout。调整之后问题消失。这个案例说明Session存储从本地内存变成远程Redis本质上是引入了远程IO网络质量直接决定整个系统的稳定性和响应速度。5.2 注意Redis持久化和高可用很多人觉得Redis是缓存挂了就挂了重启就行。在Session场景下这个想法很危险。如果Redis没有开启持久化一旦机器重启所有Session数据全部清空后果是全体用户强制下线。生产环境建议开启AOF持久化设置合理的刷盘策略。如果对可用性要求更高直接上Redis主从加哨兵或Redis Cluster保证Redis自身的高可用。Session是业务状态的载体它的存储层必须和数据库存储层一个级别的重视程度。5.3 和Spring Session怎么选如果你的项目已经引入了Spring框架或者本身就是Spring Boot项目我可能会建议你直接考虑Spring Session。它和Spring生态集成更顺畅支持Redis、JDBC等多种存储后端而且持续在维护社区活跃度远高于tomcat-redis-session-manager。反过来如果是老旧的Spring MVC项目或者压根就是纯Servlet项目不想为了Session功能升级整个技术栈那tomcat-redis-session-manager这种配置级的方案很合适。它在Web容器层面解决问题应用代码不用动接入成本最低。我个人在实际操作中的体会是任何技术方案都要结合自己项目的现状和长期演进方向来判断。tomcat-redis-session-manager解决了我手头那个老项目的燃眉之急代价极低收益立竿见影但如果让我从零搭建一个新系统我会直接选Spring Session。另外再分享一个细节经验接入之前先花半天时间梳理一下项目里所有往Session里塞的数据做一个可序列化体检把不该放Session的东西清出去。这个动作能让你在后续使用中少踩90%的坑。本文还有配套的精品资源点击获取