SpringSession系列-请求与响应重写

我们知道，HttpServletRequset和HttpServletResponse是Servlet标准所指定的Java语言与Web容器进行交互的接口。接口本身只规定java语言对web容器进行访问的行为方式，而具体的实现是由不同的web容器在其内部实现的。

那么在运行期，当我们需要对HttpServletRequset和HttpServletResponse的默认实例进行扩展时，我们就可以继承HttpServletRequestWrapper和HttpServletResponseWrapper来实现。

在 SpringSession中因为我们要实现不依赖容器本身的getSession 实现，因此需要扩展 HttpServletRequset，通过重写getSession来实现分布式session的能力。下面就来看下SpringSession中对于HttpServletRequset的扩展。

1、请求重写

SpringSession 中对于请求重写，在能力上主要体现在存储方面，也就是getSession方法上。在 SessionRepositoryFilter 这个类中，是通过内部类的方式实现了对HttpServletRequset和HttpServletResponse的扩展。

1.1 HttpServletRequset 扩展实现

private final class SessionRepositoryRequestWrapper
			extends HttpServletRequestWrapper {
	// HttpServletResponse 实例
	private final HttpServletResponse response;
	// ServletContext 实例
	private final ServletContext servletContext;
        // requestedSession session对象
        private S requestedSession; 
        // 是否缓存 session
        private boolean requestedSessionCached;
	// sessionId
	private String requestedSessionId;
	// sessionId 是否有效
	private Boolean requestedSessionIdValid;
	// sessionId 是否失效
	private boolean requestedSessionInvalidated;
	
	// 省略方法
}

1.2 构造方法

private SessionRepositoryRequestWrapper(HttpServletRequest request,
		HttpServletResponse response, ServletContext servletContext) {
	super(request);
	this.response = response;
	this.servletContext = servletContext;
}

构造方法里面将 HttpServletRequest、HttpServletResponse 以及 ServletContext 实例传递进来，以便于后续扩展使用。

1.3 getSession 方法

@Override
public HttpSessionWrapper getSession(boolean create) {
    // 从当前请求线程中获取 session
	HttpSessionWrapper currentSession = getCurrentSession();
	// 如果有直接返回
	if (currentSession != null) {
		return currentSession;
	}
	// 从请求中获取 session，这里面会涉及到从缓存中拿session的过程
	S requestedSession = getRequestedSession();
	if (requestedSession != null) {
	    // 无效的会话id(不支持的会话存储库)请求属性名称。
	    // 这里看下当前的sessionId是否有效
		if (getAttribute(INVALID_SESSION_ID_ATTR) == null) {
		    // 设置当前session的最后访问时间，用于延迟session的有效期
			requestedSession.setLastAccessedTime(Instant.now());
			// 将requestedSessionIdValid置为true
			this.requestedSessionIdValid = true;
			// 包装session
			currentSession = new HttpSessionWrapper(requestedSession, getServletContext());
			// 不是新的session，如果是新的session则需要改变sessionId
			currentSession.setNew(false);
			// 将session设置到当前请求上下文
			setCurrentSession(currentSession);
			// 返回session
			return currentSession;
		}
	}
	else {
		// 这里处理的是无效的sessionId的情况，但是当前请求线程 session有效
		if (SESSION_LOGGER.isDebugEnabled()) {
			SESSION_LOGGER.debug(
					"No session found by id: Caching result for getSession(false) for this HttpServletRequest.");
		}
		// 将invalidSessionId置为true
		setAttribute(INVALID_SESSION_ID_ATTR, "true");
	}
	// 是否需要创建新的session
	if (!create) {
		return null;
	}
	if (SESSION_LOGGER.isDebugEnabled()) {
		SESSION_LOGGER.debug(
				"A new session was created. To help you troubleshoot where the session was created we provided a StackTrace (this is not an error). You can prevent this from appearing by disabling DEBUG logging for "
						+ SESSION_LOGGER_NAME,
				new RuntimeException(
						"For debugging purposes only (not an error)"));
	}
	// 创建新的session
	S session = SessionRepositoryFilter.this.sessionRepository.createSession();
	// 设置最后访问时间，也就是指定了当前session的有效期限
	session.setLastAccessedTime(Instant.now());
	// 包装下当前session
	currentSession = new HttpSessionWrapper(session, getServletContext());
	//设置到当前请求线程
	setCurrentSession(currentSession);
	return currentSession;
}

上面这段代码有几个点，这里单独来解释下。

• getCurrentSession
  • 这是为了在同一个请求过程中不需要重复的去从存储中获取session，在一个新的进来时，将当前的 session 设置到当前请求中，在后续处理过程如果需要getSession就不需要再去存储介质中再拿一次。
• getRequestedSession
  • 这个是根据请求信息去取session，这里面就包括了sessionId解析，从存储获取session对象等过程。
• 是否创建新的session对象
  • 在当前请求中和存储中都没有获取到session信息的情况下，这里会根据create参数来判断是否创建新的session。这里一般用户首次登录时或者session失效时会走到。

1.4 getRequestedSession

根据请求信息来获取session对象

private S getRequestedSession() {
    // 缓存的请求session是否存在
	if (!this.requestedSessionCached) {
            // 获取 sessionId
            List<String> sessionIds = SessionRepositoryFilter.this.httpSessionIdResolver
            		.resolveSessionIds(this);
            // 通过sessionId来从存储中获取session
            for (String sessionId : sessionIds) {
            	if (this.requestedSessionId == null) {
            		this.requestedSessionId = sessionId;
            	}
            	S session = SessionRepositoryFilter.this.sessionRepository
            			.findById(sessionId);
            	if (session != null) {
            		this.requestedSession = session;
            		this.requestedSessionId = sessionId;
            		break;
            	}
            }
            this.requestedSessionCached = true;
	}
	return this.requestedSession;
}

这段代码还是很有意思的，这里获取sessionId返回的是个列表。当然这里是SpringSession的实现策略，因为支持session，所以这里以列表的形式返回的。OK，继续来看如何解析sessionId的：

[外链图片转存中…(img-RttDZ5t0-1650764287870)]

这里可以看到SpringSession对于sessionId获取的两种策略，一种是基于cookie，一种是基于header；分别来看下具体实现。

1.4.1 CookieHttpSessionIdResolver 获取 sessionId

CookieHttpSessionIdResolver 中获取sessionId的核心代码如下：
[外链图片转存中…(img-jN2CqgSr-1650764287871)]
其实这里没啥好说的，就是读cookie。从request将cookie信息拿出来，然后遍历找当前sessionId对应的cookie,这里的判断也很简单， 如果是以SESSION开头，则表示是 SessionId，毕竟cookie是共享的，不只有sessionId，还有可能存储其他内容。

另外这里面有个 jvmRoute，这个东西实际上很少能够用到，因为大多数情况下这个值都是null。这个我们在分析CookieSerializer时再来解释。

1.4.2 HeaderHttpSessionIdResolver 获取 sessionId

[外链图片转存中…(img-GinHnGhX-1650764287872)]
这个获取更直接粗暴，就是根据 headerName 从 header 中取值。

回到getRequestedSession，剩下的代码中核心的都是和sessionRepository这个有关系，这部分就会涉及到存储部分。不在本篇的分析范围之内，会在存储实现部分来分析。

1.5 HttpSessionWrapper

[外链图片转存中…(img-NLT9vKvP-1650764287872)]

上面的代码中当我们拿到session实例是通常会包装下，那么用到的就是这个HttpSessionWrapper。

HttpSessionWrapper 继承了 HttpSessionAdapter，这个HttpSessionAdapter就是将SpringSession 转换成一个标准HttpSession的适配类。HttpSessionAdapter 实现了标准servlet规范的HttpSession接口。

1.5.1 HttpSessionWrapper

HttpSessionWrapper 重写了 invalidate 方法。从代码来看，调用该方法产生的影响是：

• requestedSessionInvalidated 置为true，标识当前 session 失效。
• 将当前请求中的session设置为null，那么在请求的后续调用中通过getCurrentSession将拿不到session信息。
• 当前缓存的 session 清楚，包括sessionId，session实例等。
• 删除存储介质中的session对象。

1.5.2 HttpSessionAdapter

SpringSession和标准HttpSession的配置器类。这个怎么理解呢，来看下一段代码：

@Override
public Object getAttribute(String name) {
	checkState();
	return this.session.getAttribute(name);
}

对于基于容器本身实现的HttpSession来说，getAttribute的实现也是有容器本身决定。但是这里做了转换之后，getAttribute将会通过SpringSession中实现的方案来获取。其他的API适配也是基于此实现。

SessionCommittingRequestDispatcher

实现了 RequestDispatcher 接口。关于RequestDispatcher可以参考这篇文章【Servlet】关于RequestDispatcher的原理。SessionCommittingRequestDispatcher对forward的行为并没有改变。
对于include则是在include之前提交session。为什么这么做呢？

因为include方法使原先的Servlet和转发到的Servlet都可以输出响应信息，即原先的Servlet还可以继续输出响应信息；即请求转发后，原先的Servlet还可以继续输出响应信息，转发到的Servlet对请求做出的响应将并入原先Servlet的响应对象中。

所以这个在include调用之前调用commit，这样可以确保被包含的Servlet程序不能改变响应消息的状态码和响应头。

2 响应重写

响应重写的目的是确保在请求提交时能够把session保存起来。来看下SessionRepositoryResponseWrapper类的实现：

[外链图片转存中…(img-GQr4aCqq-1650764287873)]
这里面实现还就是重写onResponseCommitted，也就是上面说的，在请求提交时能够通过这个回调函数将session保存到存储容器中。

2.1 session 提交

最后来看下 commitSession

[外链图片转存中…(img-LfCJyYua-1650764287874)]

这个过程不会再去存储容器中拿session信息，而是直接从当前请求中拿。如果拿不到，则在回写cookie时会将当前session对应的cookie值设置为空，这样下次请求过来时携带的sessionCookie就是空，这样就会重新触发登陆。

如果拿到，则清空当前请求中的session信息，然后将session保存到存储容器中，并且将sessionId回写到cookie中。

小结

本篇主要对SpringSession中重写Request和Response进行了分析。通过重写Request请求来将session的存储与存储容器关联起来，通过重写Response来处理session提交，将session保存到存储容器中。

后面我们会继续来分析SpringSession的源码。最近也在学习链路跟踪相关的技术，也准备写一写，有兴趣的同学可以一起讨论。