用 Redis 模拟 session
Redis 是一个强大而简单的键值型数据库，之前在公司网站改版的过程中大量使用 Redis 来处理一些特殊的需求，我希望能将自己对 Redis 的使用经验都分享出来，而这里算是第一篇吧。
背景
项目是一个有着不小访问量的网站，为了达到分流的作用，网站按照不同的业务（个人、企业、后台、营销、搜索、API等）区分成不同的子域名，而子域名下运行的是不同的实例。
对用户登录这块的逻辑，原来的做法是将登录的明文信息（登录ID、用户名、姓名等）在登录过程中直接写入用户 cookie，当需要进行登录校验的时候，后台直接取出 cookie 中保存的ID进行处理。可以想象，这样的模式只要模拟或者盗取了客户端的 cookie 信息，对于客户来说几乎没有任何安全性的保障。
由于用户的操作可能跨越多个实例，如果采用服务器 session 的机制的话，就需要解决 session 的共享问题，从技术的实现角度来说可能碰到的坑就更多了，于是我们利用了 Redis 来模拟服务器的 session。
实际设计
图1
登录流程见图1
- 用户从浏览器中将登录信息传到 Web Server 中处理
- Web Server 首先跟进行用户信息验证，当验证通过的时候，根据用户的客户端信息（IP、浏览器信息等）进行散列，形成一个 token，这个 token 将会是 Redis 中的 Key，同时将经常需要获取的内容（用户ID、姓名等）组装成 Value，根据需要可以是 json 格式或者 HashTable，然后设定一个 expire time 保存进 Redis
- 将生成的 token 保存在用户的浏览器 cookie 中
图2
验证流程见图2
- 用户访问需要进行验证登录的内容时，客户端会将 cookie 传到 Web Server 中
- Web Server 从 cookie 中获取到 token 的值，判断 token 是否存在于 Redis 中
- 若存在则将 Redis 中保存的信息返回到 Web Server 中进行处理，判断此次获取是否合法：
客户端的信息是否和生成 token 时的一致（IP、浏览器信息等）Value 中保存的内容是否和当前操作匹配（用户ID是否和当前处理的ID，或者如果将IP等信息放到内容中也可以将上一条的验证在这里处理 - 所有验证通过则将正常的结果返回给用户，有需要的话还可以在这个过程中重置或延长原来 Redis key 的生存时间
这样做解决了什么问题？
其实这是一个很简单的思路，将客户登录验证和客户信息获取这两部分内容合并到 Redis 中来进行处理了
- 不利用服务器的 session，这样当多服务器部署的时候就不需要关心 session 的同步问题了
- 客户端 cookie 中保存的 token 信息是散列后的内容，不涉及任何业务属性，cookie 一旦被抓取到了单纯从 cookie 信息中也不会丢失任何敏感数据
- token 即使被盗用了并被有意进行模仿，如果不是完全按照客户登录时的IP、浏览器信息来进行模拟的话，基本无法获取到客户的信息
- 常用的信息保存在 Redis 中，由于直接读取了内存，比起持久化的数据库查询，读取速度快了很多，减少了负载同时提升了访问效率
- Redis 中的内容设定了生存时间，当有效期内执行操作重置时间这样的机制模拟了 session timeout，这样也能进一步保证用户的数据安全性