基于 Redis 實現共享 Session 登錄的多種方法與實踐

全文目錄：

- 開篇語
- **前言**
- **1. 什么是共享 Session 登錄？**
- **2. 基于 Redis 實現共享 Session 的基本方法**
- - **2.1 通過 Redis 存儲 Session 數據**
  - - **2.1.1 基本流程**
    - **2.1.2 示例代碼（Java + Spring Boot + Redis）**
- **3. 使用 Redis 的過期時間**
- - **3.1 設置 Session 過期時間**
- **4. 使用 Token 進行會話共享**
- - **4.1 使用 JWT（JSON Web Token）**
  - - **4.1.1 示例：生成和驗證 JWT**
    - **4.1.2 登錄并返回 JWT**
- **5. 總結**
- 文末

開篇語

哈嘍，各位小伙伴們，你們好呀，我是喵手。運營社區：C站/掘金/騰訊云/阿里云/華為云/51CTO；歡迎大家常來逛逛

??今天我要給大家分享一些自己日常學習到的一些知識點，并以文字的形式跟大家一起交流，互相學習，一個人雖可以走的更快，但一群人可以走的更遠。

??我是一名后端開發愛好者，工作日常接觸到最多的就是Java語言啦，所以我都盡量抽業余時間把自己所學到所會的，通過文章的形式進行輸出，希望以這種方式幫助到更多的初學者或者想入門的小伙伴們，同時也能對自己的技術進行沉淀，加以復盤，查缺補漏。

小伙伴們在批閱的過程中，如果覺得文章不錯，歡迎點贊、收藏、關注哦。三連即是對作者我寫作道路上最好的鼓勵與支持！

前言

在現代 Web 開發中，尤其是在分布式系統和微服務架構中，如何保證用戶的會話信息在多個服務之間共享是一個非常重要的問題。Redis 作為一種高性能的內存數據庫，廣泛應用于 session 管理和緩存，能夠幫助我們高效地實現共享會話。

本文將介紹基于 Redis 實現共享 Session 登錄的多種方法與實踐，重點討論如何使用 Redis 存儲和共享用戶的登錄信息。

1. 什么是共享 Session 登錄？

共享 Session 登錄是指，在一個系統中，用戶登錄后，能夠在多個服務或多個應用實例之間共享其登錄狀態。這樣，用戶可以在一個服務中登錄后，無需再次在其他服務中登錄，從而提高用戶體驗和系統的可擴展性。

常見的實現方式包括：

將用戶的登錄信息存儲在一個共享的存儲（如 Redis）中，其他服務可以通過 Redis 獲取和驗證用戶的登錄狀態。
通過統一的認證服務管理用戶登錄信息，使用 Redis 作為跨服務存儲會話數據的中心。

2. 基于 Redis 實現共享 Session 的基本方法

2.1 通過 Redis 存儲 Session 數據

最常見的共享 Session 登錄實現方式是使用 Redis 存儲 Session 數據。每次用戶登錄時，系統會將用戶的會話信息（如用戶 ID、登錄時間、權限信息等）存儲到 Redis 中，并將 Session ID（通常是一個唯一的字符串）作為 Redis 鍵。其他服務可以通過 Session ID 從 Redis 獲取會話信息，從而共享用戶的登錄狀態。

2.1.1 基本流程

用戶登錄時，系統生成一個 Session ID（例如，可以使用 UUID 或隨機字符串）并將其存儲在 Redis 中，存儲的值是包含用戶信息的 JSON 字符串或對象。
用戶的瀏覽器通過 Cookie 或 HTTP 頭部將 Session ID 發送到后端，后端通過 Redis 查詢對應的會話數據，驗證用戶的身份信息。
如果 Redis 中找到了對應的 Session 數據，則表示用戶已經登錄，后端可以根據會話信息判斷用戶的權限等。

2.1.2 示例代碼（Java + Spring Boot + Redis）

假設我們使用 Spring Boot 和 Spring Data Redis 來實現共享 Session 登錄。

1. 引入 Redis 相關依賴

在 pom.xml 中添加 Redis 相關依賴：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.data</groupId><artifactId>spring-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId>
</dependency>

2. Redis 配置類

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;@Configuration
public class RedisConfig {@Beanpublic RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();template.setConnectionFactory(factory);template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());template.setValueSerializer(new StringRedisSerializer());return template;}
}

3. 登錄時存儲 Session 數據

當用戶登錄時，生成 Session ID，并將用戶信息存儲到 Redis。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.concurrent.TimeUnit;@Service
public class SessionService {@Autowiredprivate RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;private static final String SESSION_PREFIX = "session:";// 用戶登錄時，生成 Session ID，并將會話信息存儲到 Redispublic void createSession(String sessionId, User user) {String sessionKey = SESSION_PREFIX + sessionId;redisTemplate.opsForValue().set(sessionKey, user, 30, TimeUnit.MINUTES);  // 設置過期時間為30分鐘}// 獲取 Session 信息public User getSession(String sessionId) {String sessionKey = SESSION_PREFIX + sessionId;return (User) redisTemplate.opsForValue().get(sessionKey);}
}

4. 用戶登錄控制器

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;@RestController
@RequestMapping("/auth")
public class AuthController {@Autowiredprivate SessionService sessionService;@PostMapping("/login")public String login(@RequestParam String username, @RequestParam String password) {// 假設用戶驗證通過String sessionId = generateSessionId();  // 生成唯一的 Session IDUser user = new User(username);  // 創建用戶對象（這里只存用戶名作為例子）// 將 Session 數據存儲到 RedissessionService.createSession(sessionId, user);return "Login successful, Session ID: " + sessionId;}@GetMapping("/profile")public String profile(@RequestParam String sessionId) {// 從 Redis 獲取用戶會話數據User user = sessionService.getSession(sessionId);if (user == null) {return "Session expired or invalid";}return "User profile: " + user.getUsername();}private String generateSessionId() {return "SESSION_" + System.currentTimeMillis();}
}

在這個示例中，當用戶登錄時，系統會生成一個 Session ID，并將用戶信息存儲到 Redis 中。后續的請求可以通過 Session ID 來獲取用戶信息，從而實現共享登錄。

3. 使用 Redis 的過期時間

為了確保 Session 不會長時間占用 Redis 內存，通常會為 Session 設置過期時間。上面的例子中，我們將 Session 設置為 30 分鐘過期。

3.1 設置 Session 過期時間

通過 Redis 的 expire 或 setex 命令，我們可以設置緩存的過期時間，避免過期的 Session 數據一直占用內存。

// 設置 Session 數據并設置過期時間為30分鐘
redisTemplate.opsForValue().set(sessionKey, user, 30, TimeUnit.MINUTES);

如果 Session 數據在規定的時間內沒有被訪問，它會自動從 Redis 中刪除。

4. 使用 Token 進行會話共享

在分布式架構中，使用 Token（如 JWT）作為用戶會話的標識是一種常見的做法。每次用戶請求時，客戶端會發送包含用戶信息的 Token，后端從 Redis 獲取 Token 對應的用戶信息。

4.1 使用 JWT（JSON Web Token）

JWT 是一種自包含的方式，可以將用戶信息直接嵌入到 Token 中，而不需要將會話信息存儲在 Redis 中。JWT 本身具有過期時間和有效性驗證，可以減少 Redis 的存儲壓力。

4.1.1 示例：生成和驗證 JWT

import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.util.Date;public class JwtUtil {private static final String SECRET_KEY = "secretkey";public static String createToken(String username) {return Jwts.builder().setSubject(username).setIssuedAt(new Date()).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 3600000)) // 1小時有效期.signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET_KEY).compact();}public static String getUsernameFromToken(String token) {return Jwts.parser().setSigningKey(SECRET_KEY).parseClaimsJws(token).getBody().getSubject();}
}

4.1.2 登錄并返回 JWT

@RestController
@RequestMapping("/auth")
public class AuthController {@PostMapping("/login")public String login(@RequestParam String username, @RequestParam String password) {// 用戶驗證邏輯String token = JwtUtil.createToken(username);return "Login successful, Token: " + token;}@GetMapping("/profile")public String profile(@RequestHeader String token) {String username = JwtUtil.getUsernameFromToken(token);if (username == null) {return "Invalid or expired token";}return "User profile: " + username;}
}