Redis的共享session应用如何实现短信登录

1. 基于 session 实现短信登录

1.1 短信登录流程图

1.2 实现发送短信验证码

前端请求说明：

后端接口实现：

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl implements IUserService {

    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        // 1. 校验手机号
        if(RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)){
            // 2. 如果不符合，返回错误信息
            return Result.fail("手机号格式错误！");
        }
        // 3. 符合，生成验证码（设置生成6位）
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
        // 4. 保存验证码到 session
        session.setAttribute("code", code);
        // 5. 发送验证码（这里并未实现，通过日志记录）
        log.debug("发送短信验证码成功，验证码：{}", code);
        // 返回 ok
        return Result.ok();
    }
}

1.3 实现短信验证码登录、注册

前端请求说明

后端接口实现：

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl implements IUserService {

    @Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        // 1. 校验手机号
        String phone = loginForm.getPhone();
        if(RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)){
            // 不一致，返回错误信息
            return Result.fail("手机号格式错误！");
        }
        // 2. 校验验证码
        String cacheCode = (String) session.getAttribute("code");
        String code = loginForm.getCode();
        if(cacheCode == null || !cacheCode.equals(cacheCode)){
            // 不一致，返回错误信息
            return Result.fail("验证码错误！");
        }
        // 4. 一致，根据手机号查询用户（这里使用的 mybatis-plus）
        User user = query().eq("phone", phone).one();
        // 5. 判断用户是否存在
        if(user == null){
            // 6. 不存在，创建新用户并保存
            user = createUserWithPhone(phone);
        }
        	// 7. 保存用户信息到 session 中（通过 BeanUtil.copyProperties 方法将 user 中的信息过滤到 UserDTO 上，即用来隐藏部分信息）
        session.setAttribute("user", BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class));
        return Result.ok();
    }

    private User createUserWithPhone(String phone) {
        // 1. 创建用户
        User user = new User();
        user.setPhone(phone);
        user.setNickName("user_" + RandomUtil.randomString(10));
        // 2. 保存用户（这里使用 mybatis-plus）
        save(user);
        return user;
    }
}

1.4 实现登录校验拦截器

登录校验拦截器实现：

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 1. 获取 session
        HttpSession session = request.getSession();
        // 2. 获取 session 中的用户
        UserDTO user = (UserDTO) session.getAttribute("user");
        // 3. 判断用户是否存在
        if(user == null){
            // 4. 不存在，拦截，返回 401 未授权
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
        // 5. 存在，保存用户信息到 ThreadLocal
        UserHolder.saveUser(user);
        // 6. 放行
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        // 移除用户，避免内存泄露
        UserHolder.removeUser();
    }
}

UserHolder 类的实现： 该类中定义了一个静态的 ThreadLocal

public class UserHolder {
    private static final ThreadLocal tl = new ThreadLocal<>();

    public static void saveUser(UserDTO user){
        tl.set(user);
    }

    public static UserDTO getUser(){
        return tl.get();
    }

    public static void removeUser(){
        tl.remove();
    }
}

配置拦截器：

@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
                .excludePathPatterns(
                        "/user/login",
                        "/user/code"
                );
    }
}

前端请求说明：

后端接口实现：

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl implements IUserService {

    @Override
    public Result me() {
        UserDTO user = UserHolder.getUser();
        return Result.ok(user);
    }
}

2. 集群的 session 共享问题

session 共享问题：

多台 tomcat 并不共享 session 存储空间，当请求切换到不同 tomcat 服务时会导致数据丢失的问题。

session 的替代方案应该满足以下条件：

• 数据共享（不同的 tomcat 都能够访问 Redis 中的数据）

• 内存存储（Redis 通过内存存储）

• key、value 结构（Redis 是 key-value 结构）

3. 基于 Redis 实现共享 session 登录

3.1 Redis 实现共享 session 登录流程图

3.2 实现发送短信验证码

前端请求说明：

后端接口实现：

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl implements IUserService {

    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        // 1. 校验手机号
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            // 2. 如果不符合，返回错误信息
            return Result.fail("手机号格式错误！");
        }
        // 3. 符合，生成验证码（设置生成6位）
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
        // 4. 保存验证码到 Redis（以手机号为 key，设置有效期为 2min）
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("login:code:" + phone, code, 2, TimeUnit.MINUTES);
        // 5. 发送验证码（这里并未实现，通过日志记录）
        log.debug("发送短信验证码成功，验证码：{}", code);
        // 返回 ok
        return Result.ok();
    }
}

3.3 实现短信验证码登录、注册

前端请求说明：

后端接口实现：

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl implements IUserService {

    @Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        // 1. 校验手机号
        String phone = loginForm.getPhone();
        if(RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)){
            // 不一致，返回错误信息
            return Result.fail("手机号格式错误！");
        }
        // 2. 校验验证码
        String cacheCode = (String) session.getAttribute("code");
        String code = loginForm.getCode();
        if(cacheCode == null || !cacheCode.equals(cacheCode)){
            // 不一致，返回错误信息
            return Result.fail("验证码错误！");
        }
        // 4. 一致，根据手机号查询用户（这里使用的 mybatis-plus）
        User user = query().eq("phone", phone).one();
        // 5. 判断用户是否存在
        if(user == null){
            // 6. 不存在，创建新用户并保存
            user = createUserWithPhone(phone);
        }
        	// 7. 保存用户信息到 session 中（通过 BeanUtil.copyProperties 方法将 user 中的信息过滤到 UserDTO 上，即用来隐藏部分信息）
        session.setAttribute("user", BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class));
        return Result.ok();
    }

    private User createUserWithPhone(String phone) {
        // 1. 创建用户
        User user = new User();
        user.setPhone(phone);
        user.setNickName("user_" + RandomUtil.randomString(10));
        // 2. 保存用户（这里使用 mybatis-plus）
        save(user);
        return user;
    }
}

3.4 实现登录校验拦截器

这里将原有的一个拦截器分成两个拦截器，第一个拦截器对所有的请求进行拦截，每次拦截刷新 token 的有效期，并将能查询到的用户信息保存到 ThreadLocal 中。第二个拦截器则进行拦截功能，对需要登录的路径进行拦截。

刷新 token 拦截器实现：

public class RefreshTokenInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public RefreshTokenInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate){
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 1. 获取请求头中的 token
        String token = request.getHeader("authorization");
        if (StrUtil.isBlank(token)) {
            return true;
        }
        // 2. 基于 token 获取 redis 中的用户
        String tokenKey = "login:token:" + token;
        Map userMap = stringRedisTemplate.opsForHash().entries(tokenKey);
        // 3. 判断用户是否存在
        if (userMap.isEmpty()) {
            return true;
        }
        // 5. 将查询到的 Hash 数据转为 UserDTO 对象
        UserDTO user = BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
        // 6. 存在，保存用户信息到 ThreadLocal
        UserHolder.saveUser(user);
        // 7. 刷新 token 有效期 30 min
        stringRedisTemplate.expire(tokenKey, 30, TimeUnit.MINUTES);
        // 8. 放行
        return true;
    }
}

登录校验拦截器实现：

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 1. 获取 session
        HttpSession session = request.getSession();
        // 2. 获取 session 中的用户
        UserDTO user = (UserDTO) session.getAttribute("user");
        // 3. 判断用户是否存在
        if(user == null){
            // 4. 不存在，拦截，返回 401 未授权
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
        // 5. 存在，保存用户信息到 ThreadLocal
        UserHolder.saveUser(user);
        // 6. 放行
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        // 移除用户，避免内存泄露
        UserHolder.removeUser();
    }
}

UserHolder 类的实现： 该类中定义了一个静态的 ThreadLocal

public class UserHolder {
    private static final ThreadLocal tl = new ThreadLocal<>();

    public static void saveUser(UserDTO user){
        tl.set(user);
    }

    public static UserDTO getUser(){
        return tl.get();
    }

    public static void removeUser(){
        tl.remove();
    }
}

配置拦截器：

@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new RefreshTokenInterceptor(stringRedisTemplate))
                .addPathPatterns("/**").order(0);
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
                .excludePathPatterns(
                        "/user/login",
                        "/user/code"
                ).order(1);
    }
}

前端请求说明：

后端接口实现：

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl implements IUserService {

    @Override
    public Result me() {
        UserDTO user = UserHolder.getUser();
        return Result.ok(user);
    }
}