node模拟http服务器session机制-我们到底能走多远系列（36）

我们到底能走多远系列（36）

扯淡：

　　年关将至，总是会在一些时间节点上才感觉时光飞逝，在平时浑浑噩噩的岁月里都浪费掉了太多的宝贵。请珍惜！

　　

主题：

     我们在编写http请求处理和响应的代码的时候，经常会处理到session，这里的session是指服务器和客户端交互时把一些信息存在服务器上，下一次请求是，可以在服务器上继续使用这些信息，我们都知道http是无状态的，在服务端维持一个session就是为了解决一些多个请求需要状态维持的问题。

     它的工作原理，我的理解是，在第一次http请求时，服务端在自己内存里创建出一个对应这个客户端的session，往这个session中放好信息后，把标识这个session的唯一字段在响应的时候带给客户端，客户端将这个字段放入cookie，下一次请求的时候客户端就会把这个cookie信息带上来，服务端就可以找出这个客户端对应的session了，也就可以重新使用原来保存的信息。

     这个工作是web容器完成的，像tomcat，jetty， weblogic 都实现了对session相关的接口。

     比如说遇到这样的问题：多个容器分布部署的时候，web容器中的session无法共享，这样可以不把session的信息部存在内存中，而是存在类似redis，memcache这样的数据库中。这样就需要重写处理session的逻辑。修改web容器的源码，或者自己实现以下存取session，和传输解析cookie的方法来模拟session。

java编码中的使用：

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

从原理上来看，实现的流程很清晰，在用node实现web应用的时候，现在流行用express.js。不使用框架的session接口的话，我们自己也可以粗糙的实现一下：

// 获得客户端的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);

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

　　利用上面的获取cookie和设置cookie，还不能完全完成session维护的流程。还需要服务端存取session值。

     实际上我们在开发普通的web项目的时候，可以了解到，对每一个客户端，服务端都会维护一个session，这些session中存着一些键值对，就像前面jsva代码中看到的，"uid"对应1，然后来查的时候就利用cookies中带上来的id，找到session,再从这个session中查有没有'uid'对应的1。

　　

　　那么，下面就简单用js来实现一个登录进入一个下载页面，来模拟http session的机制。

流程类似如下：

首先，先来看一下SessionsManage这个核心模块：

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

var SessionsManage = function(expires, clean_time ){
    this.def_expires = expires||100;   // 过期时间
    this.def_clean_time = clean_time||1000;  // 执行清除操作间隔时间
    this.sessions = {}; // session 放置处
    //启动定时任务，就是说不停的会检查去除sessions中过期的的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;
/**
* 模拟取session
* @param req
* @param name
* @returns {null, session}
*/
SessionsManage.prototype.getSession = function(req, name){
    var id = getIdFromCookies(req);
    if(id){
        // 现货器session对象
        var session = this.sessions[id];
        if(session && session[name]){
            // 再从session对象中找对应的值
            return session[name];
        }else {
            return null;
        }
    }else{
        return null;
    }
};

/**
* 模拟存session
* @param req
* @param res
* @param opts
* @returns {boolean}
*/
SessionsManage.prototype.setSession = function(req, res, opts){
    if(!opts){
        return false;
    }else{
        // 从cookie中获取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){
            // 新创一个session
            var session = new Session();
            session[name] = value;
            session["id"] = id;
            session["overLifeTime"] = (+new Date) + expires*1000;
            // 放置进sessions
            this.sessions[id] = session;
            // 写入返回客户端的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：这里使用了时间戳作为相互传递的ID，也可以自己产生随机的ID来代替。

Session对象：

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

　　看了SessionManage的代码，只要在登录的时候调用一下setSession，然后再过滤器上调用下getSession，就可以完成上面的流程了。使用express，虽然它自带了session机制，没有使用，模拟过滤器的代码实现在app.js中的：

// 正则匹配全部请求
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();
});

登录的时候：

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
                };
               // 调用了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进行一些请求上的配置，就可以了。主要是sessionManage中的实现，用提供出去的几个方法来模拟了整个机制。

　　另外，还有一些不足的地方，和遗留的漏洞。

让我们继续前行

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努力不一定成功，但不努力肯定不会成功。