SpringBoot引入Nginx负载均衡实现Session共享

怼烎@ 2023-07-24 14:52 18阅读 0赞

## Nginx简介 ##

`Nginx` 是一个高性能的 HTTP 和反向代理 web 服务器，同时也提供了 IMAP/POP3/SMTP 服务。  
`Nginx` 特点是占有内存少，并发能力强。  
事实上 `nginx` 的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，一般来说，如果我们在项目中引入了 Nginx ，我们的项目架构可能是这样：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
在这样的架构中 ， Nginx 所代表的角色叫做负载均衡服务器或者反向代理服务器，所有请求首先到达 Nginx 上，再由 Nginx 根据提前配置好的转发规则，将客户端发来的请求转发到某一个 Tomcat 上去。

那么这里涉及到两个概念：

*  负载均衡服务器

就是进行请求转发，降低某一个服务器的压力。负载均衡策略很多，也有很多层，对于一些大型网站基本上从 DNS 就开始负载均衡，负载均衡有硬件和软件之分，各自代表分别是 F5 和 Nginx （目前 Nginx 已经被 F5 收购），早些年，也可以使用 Apache 来做负载均衡，但是效率不如 Nginx ，所以现在主流方案是 Nginx 。

*  反向代理服务器

另一个概念是反向代理服务器，得先说正向代理，看下面一张图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
在这个过程中，Google 并不知道真正访问它的客户端是谁，它只知道这个中间服务器在访问它。因此，这里的代理，实际上是中间服务器代理了客户端，这种代理叫做正向代理。

那么什么是反向代理呢？看下面一张图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
在这个过程中，10086 这个号码相当于是一个代理，真正提供服务的，是话务员，但是对于客户来说，他不关心到底是哪一个话务员提供的服务，他只需要记得 10086 这个号码就行了。

所有的请求打到 10086 上，再由 10086 将请求转发给某一个话务员去处理。因此，在这里，10086 就相当于是一个代理，只不过它代理的是话务员而不是客户端，这种代理称之为反向代理。

## Session共享 ##

前几天在上班的时候碰到用户提出来的一个小问题：用户登录后进行常规操作，不一会就会弹出到登陆页面。其实这就是一个由多个服务会引发的问题：`Session共享`；为什么呢？简单的描述一下：在传统的单服务架构中，一般来说，只有一个服务器，那么不存在 Session 共享问题，但是在分布式/集群项目中，Session 共享则是一个必须面对的问题，先看一个简单的架构图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
客户端发起一个请求，这个请求到达 Nginx 上之后，被 Nginx 转发到 Tomcat A 上，然后在 Tomcat A 上往 session 中保存了一份数据，下次又来一个请求，这个请求被转发到 Tomcat B 上，此时再去 Session 中获取数据，发现没有之前的数据。对于这一类问题的解决，思路很简单，就是将各个服务之间需要共享的数据，保存到一个公共的地方（主流方案就是 Redis）：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
当所有 Tomcat 需要往 Session 中写数据时，都往 Redis 中写，当所有 Tomcat 需要读数据时，都从 Redis 中读。这样，不同的服务就可以使用相同的 Session 数据了。

## 实战 ##

首先创建项目时，我们需要如下依赖：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
随后配置application.propertis,只需一些Redis的配置即可：

spring.redis.host=0.0.0.0
    spring.redis.password=123
    spring.redis.port=6379
    spring.redis.database=1

创建一个Controller用来测试：

@RestController
    public class Hello {
        
    
        @Value("${server.port}")
        Integer port;
    
        @GetMapping("/set")
        public String set(HttpSession session) {
        
            session.setAttribute("name", "javaBoy");
            return String.valueOf(port);
        }
    
        @GetMapping("/get")
        public String get(HttpSession session) {
        
            return (String) session.getAttribute("name") + port;
        }
    }

其中port在我们运行jar的时候指定不同的端口，从而更直观的查看我们想看到的。当我们在访问set接口的时候，像Session中存住了一个数据，并打印出当前的端口A。/get端口获取到A端口的数据+B端口；然后使用maven将项目打包：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
此处需要注意，打包前先将test屏蔽掉，不然打包的时候会报错；完成后在项目的目录中target目录中，就可看到我们生成的jar包。这个地方需要注意，如果打包后但是在idea中未显示target文件夹，我们需要这样设置一下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
将Show Excluded Files选中，在Terminal中运行实例：

java -jar sessionshare-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8080
    java -jar sessionshare-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8081

项目启动后，我们在浏览器中便可访问不同端口下的set./get方法。这里便不一一描述。。。

## 引入Nginx ##

很简单，进入 Nginx 的安装目录的 conf 目录下（默认是在 /usr/local/nginx/conf），编辑 nginx.conf 文件:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
在这段配置中：

1.  javaboy表示服务器集群的名字，这个可以随意取名字
2.  upstream 里边配置的是一个个的单独服务
3.  weight 表示服务的权重，意味者将有多少比例的请求从 Nginx 上转发到该服务上
4.  location 中的 proxy\_pass 表示请求转发的地址，/ 表示拦截到所有的请求，转发转发到刚刚配置好的服务集群中
5.  upstream 表示配置上游服务器
6.  proxy\_redirect 表示设置当发生重定向请求时，nginx 自动修正响应头数据（默认是 Tomcat 返回重定向，此时重定向的地址是 Tomcat 的地址，我们需要将之修改使之成为 Nginx 的地址）。

配置完成后，将本地的 Spring Boot 打包好的 jar 上传到 Linux ，然后在 Linux 上分别启动两个 Spring Boot 实例：

nohup java -jar sessionshare-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8080 > 8080.log &
    nohup java -jar sessionshare-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8081 > 8080.log &

其中

*  nohup 表示当终端关闭时，Spring Boot 不要停止运行
 *  & 表示让 Spring Boot 在后台启动
 *  8080.log 表示记录日志

配置完成后，重启 Nginx：

/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

Nginx 启动成功后，我们首先手动清除 Redis 上的数据，然后访问 0.0.0.0/set 表示向 session 中保存数据，这个请求首先会到达 Nginx 上，再由 Nginx 转发给某一个 Spring Boot 实例：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
如上，表示端口为 8081 的 Spring Boot 处理了这个 /set 请求，再访问 /get 请求：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
可以看到，/get 请求是被端口为 8080 的服务所处理的。  
这里当我们访问的接口的时候，`需要登录`。之前密码是在控制台中我们直接复制就OK的，这次也是一样，项目启动日志记录在我们之前设置好的8080.log中：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2MzU3Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

## 总结 ##

到现在我们的SpringBoot引入Nginx负载均衡实现Session共享已经完成啦！其实很简单！只需要引入依赖即可！我们写了一些代码，也做了一些配置，但是全都和 Spring Session 无关，配置是配置 Redis，代码就是普通的 HttpSession，和 Spring Session 没有任何关系！唯一和 Spring Session 相关的，可能就是我在一开始引入了 Spring Session 的依赖吧！

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