解析 PHP 中 session 的实现原理以及大网站应用应该注意的问题

Posted 2020-09-19 afee666

一 php SESSION原理

session 是在服务器端保持用户会话数据的一种方法，而 cookie 是在客户端保持用户数据。HTTP 协议是一种无状态协议，服务器响应完之后就失去了与浏览器的联系。那么，服务器是如何记住众多用户的会话数据呢？

首先要将客户端和服务器端建立一对一联系，每个客户端都得有一个唯一标识，这样服务器才能识别出来。建立唯一标识的方法有两种：cookie 或者通过 GET 方式指定。默认配置的 PHP 使用 session 的时候会建立一个名叫 "PHPSESSID" 的 cookie（可以通过 php.ini 修改 session.name 值指定），如果客户端禁用 cookie ，也可以指定通过 GET 方式把 session id 传到服务器（修改 php.ini 中 session.use_trans_sid 等参数）。

查看服务器端 /tmp 目录（在不修改 PHP 配置的情况下）会发现很多类似 sess_0fb45ob06s3ictc5qp98frvjl6 这样的文件，这个其实就是 session id "0fb45ob06s3ictc5qp98frvjl6" 对应的数据。真相就在这里，客户端将 session id 传递到服务器，服务器根据 session id 找到对应的文件，读取的时候对文件内容进行反序列化得到 session 的值，而保存的时候先序列化再写入。

事实就是这样，所以如果服务器不支持 session 或者你想自定义 session，通过 PHP 的 uniqid 生成永不重复的 session id，然后找个地方存储 session 的内容即可。

二 使用 SESSION 之前为什么必须先执行 session_start()？

了解 session 的原理之后，所谓的 session 其实就是客户端一个 session id 对应服务器端一个 session file。新建 session 之前执行 session_start() 是告诉服务器要接收一个cookie 以及准备好 session 文件，要不然 session 内容怎么存；读取 session 之前执行 session_start() 是告诉服务器，赶紧根据 session id 把 session 文件反序列化。

只有一个 session 函数可以在 session_start() 之前执行，session_name()：读取或指定 session 名称（比如默认的就是 "PHPSESSID"），这个当然要在 session_start 之前执行。

三 SESSION影响系统性能

session 在大访问量网站上确实影响系统性能，影响性能的原因之一由文件系统设计造成，在同一个目录下超过10000个文件时，文件的定位将非常耗时，PHP支持 session 目录hash，可以通过修改 php.ini 中 session.save_path = “2;/path/to/session/dir”，那么 session 将存储在两级子目录中，每个目录有16个子目录[0~f]，不过 PHP session 不支持创建目录，需要事先把那么些目录创建好。

还有一个问题就是小文件的效率问题，一般 session 数据都不会太大（1～2K），如果有大量这样1～2K 的文件在磁盘上，IO 效率肯定会很差。

其实还有很多中存储 session 的方式，可以通过 php -i|grep "Registered save handlers" 查看，比如 Registered save handlers => files user sqlite eaccelerator 可以通过文件、用户、sqlite、eaccelerator来存，如果服务器装了 memcached，还有 mmcache 的选项。当然还有很多，比如 mysql、PostgreSQL 等等，都是不错的选择。

四 SESSION的同步

前端可能有很多台服务器，用户在A服务器上登录了，种下了 session 信息，然后访问网站的某些页面可能会跳到 B 服务器上去了，如果这个时候 B 服务器上没有 session 信息又没有做特殊处理，可能就会出问题了。

session 同步有很多种，如果你是存储在 memcached 或者 MySQL 中，那就很容易了，指定到同样的位置即可，如果是文件形式的，你可以用 NFS 统一存储。

还有一种方式是通过加密的 cookie 来实现，用户在A服务器上登录成功，在用户的浏览器上种上一个加密的 cookie，当用户访问B服务器时，检查有无 session，如果有当然没问题，如果没有，就去检验 cookie 是否有效，cookie 有效的话就在 B 服务器上重建 session。这种方法其实很有用，如果网站有很多个子频道，服务器也不在一个机房，session 没办法同步又想做统一登录那就太有用了。

当然还有一种方法就是在负载均衡那一层保持会话，把访问者绑定在某个服务器上，那么所有访问都在那个服务器上就不需要 session 同步了。