PHP 實現多伺服器共用 SESSION 資料

一、問題起源
稍大一些的網站，通常都會有好幾個伺服器，每個伺服器運行著不同功能的模組，使用不同的次層網域，而一個整體性強的網站，使用者系統是統一的，即一套使用者名稱、密碼在整個網站的各個模組中都是可以登入使用的。各個伺服器共用使用者資料是比較容易實現的，只需要在後端放個資料庫伺服器，各個伺服器通過統一介面對使用者資料進行訪問即可。但還存在一個問題，就是使用者在這個伺服器登入之後，進入另一個伺服器的別的模組時，仍然需要重新登入，這就是一次登入，全部通行的問題，映射到技術上，其實就是各個伺服器之間如何?共用 SESSION 資料的問題。
二、PHP SESSION 的工作原理
在解決問題之前，先來瞭解一下 PHP SESSION 的工作原理。在用戶端（如瀏覽器）登入網站時，被訪問的 PHP 頁面可以使用 session_start() 開啟 SESSION，這樣就會產生用戶端的唯一標識 SESSION ID（此 ID 可通過函數 session_id() 擷取/設定）。SESSION ID 可以通過兩種方式保留在用戶端，使得請求不同的頁面時，PHP 程式可以獲知用戶端的 SESSION ID；一種是將 SESSION ID 自動加入到 GET 的 URL 中，或者 POST 的表單中，預設情況下，變數名為 PHPSESSID；另一種是通過 COOKIE，將 SESSION ID 儲存在 COOKIE 中，預設情況下，這個 COOKIE 的名字為 PHPSESSID。這裡我們主要以 COOKIE 方式進行說明，因為應用比較廣泛。
那麼 SESSION 的資料儲存在哪裡呢？當然是在伺服器端，但不是儲存在記憶體中，而是儲存在檔案或資料庫中。預設情況下，php.ini 中設定的 SESSION 儲存方式是 files（session.save_handler = files），即使用讀寫檔案的方式儲存 SESSION 資料，而 SESSION 檔案儲存的目錄由 session.save_path 指定，檔案名稱以 sess_ 為首碼，後跟 SESSION ID，如：sess_c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。檔案中的資料即是序列化之後的 SESSION 資料了。如果訪問量大，可能產生的 SESSION 檔案會比較多，這時可以設定分級目錄進行 SESSION 檔案的儲存，效率會提高很多，設定方法為：session.save_path="N;/save_path"，N 為分級的級數，save_path 為開始目錄。當寫入 SESSION 資料的時候，PHP 會擷取到用戶端的 SESSION_ID，然後根據這個 SESSION ID 到指定的 SESSION 檔案儲存目錄中找到相應的 SESSION 檔案，不存在則建立之，最後將資料序列化之後寫入檔案。讀取 SESSION 資料是也是類似的操作流程，對讀出來的資料需要進行解序列化，產生相應的 SESSION 變數。
三、多伺服器共用 SESSION 的主要障礙及解決辦法
通過瞭解 SESSION 的工作原理，我們可以發現，在預設情況下，各個伺服器會各自分別對同一個用戶端產生 SESSION ID，如對於同一個使用者瀏覽器，A 伺服器產生的 SESSION ID 是 30de1e9de3192ba6ce2992d27a1b6a0a，而 B 伺服器產生的則是 c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。另外，PHP 的 SESSION 資料都是分別儲存在本伺服器的檔案系統中。如所示：

確定了問題所在之後，就可以著手進行解決了。想要共用 SESSION 資料，那就必須實現兩個目標：一個是各個伺服器對同一個用戶端產生的 SESSION ID 必須相同，並且可通過同一個 COOKIE 進行傳遞，也就是說各個伺服器必須可以讀取同一個名為 PHPSESSID 的 COOKIE；另一個是 SESSION 資料的儲存方式/位置必須保證各個伺服器都能夠訪問到。
簡單地說就是多伺服器共用用戶端的 SESSION ID，同時還必須共用伺服器端的 SESSION 資料。
第一個目標的實現其實很簡單，只需要對 COOKIE 的域（domain）進行特殊地設定即可，預設情況下，COOKIE 的域是當前伺服器的網域名稱/IP 位址，而域不同的話，各個伺服器所設定的 COOKIE 是不能相互訪問的，如
www.aaa.com
的伺服器是不能讀寫
www.bbb.com
伺服器設定的 COOKIE 的。這裡我們所說的同一網站的伺服器有其特殊性，那就是他們同屬於同一個一級域，如：aaa.infor96.com 和
www.infor96.com
都屬於域 .infor96.com，那麼我們就可以設定 COOKIE 的域為 .infor96.com，這樣 aaa.infor96.com、www.infor96.com 等等都可以訪問此 COOKIE。PHP 代碼中的設定方法如下：
('session.cookie_domain', '.infor96.com');
?>
這樣各個伺服器共用同一用戶端 SESSION ID 的目的就達到了。
第二個目標的實現可以使用檔案分享權限設定方式，如 NFS 方式，但設定、操作上有些複雜。我們可以參考先前所說的統一使用者系統的方式，即使用資料庫來儲存 SESSION 資料，這樣各個伺服器就可以方便地訪問同一個資料來源，擷取相同的 SESSION 資料了。
解決辦法如所示：

四、代碼實現
首先建立資料表，MySQL 的 SQL 陳述式如下： CREATE TABLE `sess` (
`sesskey` varchar(32) NOT NULL default '',
`expiry` bigint(20) NOT NULL default '0',
`data` longtext NOT NULL,
PRIMARY KEY (`sesskey`),
KEY `expiry` (`expiry`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci
sesskey 為 SESSION ID，expiry 為 SESSION 到期時間，data 用於儲存 SESSION 資料。
預設情況下 SESSION 資料是以檔案方式儲存，想要使用資料庫方式儲存，就必須重新定義 SESSION 各個操作的處理函數。PHP 提供了
session_set_save_handle()
函數，可以用此函數自訂 SESSION 的處理過程，當然首先要先將 session.save_handler 改成 user，可在 PHP 中進行設定：
('user');
?>
接下來著重講一下 session_set_save_handle() 函數，此函數有六個參數： session_set_save_handler ( string open, string close, string read, string write, string destroy, string gc )
各個參數為各項操作的函數名，這些操作依次是：開啟、關閉、讀取、寫入、銷毀、記憶體回收。PHP 手冊中有詳細的例子，在這裡我們使用 OO 的方式來實現這些操作，詳細代碼如下：
('MY_SESS_TIME', 3600); //SESSION 生存時間長度
//類定義
class My_Sess
{
function init()
{
$domain = '.infor96.com';
//不使用 GET/POST 變數方式
ini_set('session.use_trans_sid', 0);
//設定記憶體回收最大存留時間
ini_set('session.gc_maxlifetime', MY_SESS_TIME);
//使用 COOKIE 儲存 SESSION ID 的方式
ini_set('session.use_cookies', 1);
ini_set('session.cookie_path', '/');
//多主機共用儲存 SESSION ID 的 COOKIE
ini_set('session.cookie_domain', $domain);
//將 session.save_handler 設定為 user，而不是預設的 files
session_module_name('user');
//定義 SESSION 各項操作所對應的方法名：
session_set_save_handler(
array('My_Sess', 'open'), //對應於靜態方法 My_Sess::open()，下同。
array('My_Sess', 'close'),
array('My_Sess', 'read'),
array('My_Sess', 'write'),
array('My_Sess', 'destroy'),
array('My_Sess', 'gc')
);
} //end function
function open($save_path, $session_name) {
return true;
} //end function
function close() {
global $MY_SESS_CONN;
if ($MY_SESS_CONN) { //關閉資料庫連接
$MY_SESS_CONN->Close();
}
return true;
} //end function
function read($sesskey) {
global $MY_SESS_CONN;
$sql = 'SELECT data FROM sess WHERE sesskey=' . $MY_SESS_CONN->qstr($sesskey) . ' AND expiry>=' . time();
$rs =& $MY_SESS_CONN->Execute($sql);
if ($rs) {
if ($rs->EOF) {
return ";
} else { //讀取到對應於 SESSION ID 的 SESSION 資料
$v = $rs->fields[0];
$rs->Close();
return $v;
} //end if
} //end if
return ";
} //end function
function write($sesskey, $data) {
global $MY_SESS_CONN;

$qkey = $MY_SESS_CONN->qstr($sesskey);
$expiry = time() + My_SESS_TIME; //設定到期時間

//寫入 SESSION
$arr = array(
'sesskey' => $qkey,
'expiry' => $expiry,
'data' => $data);
$MY_SESS_CONN->Replace('sess', $arr, 'sesskey', $autoQuote = true);
return true;
} //end function
function destroy($sesskey) {
global $MY_SESS_CONN;
$sql = 'DELETE FROM sess WHERE sesskey=' . $MY_SESS_CONN->qstr($sesskey);
$rs =& $MY_SESS_CONN->Execute($sql);
return true;
} //end function
function gc($maxlifetime = null) {
global $MY_SESS_CONN;
$sql = 'DELETE FROM sess WHERE expiry. time();
$MY_SESS_CONN->Execute($sql);
//由於經常性的對錶 sess 做刪除操作，容易產生片段，
//所以在記憶體回收中對該表進行最佳化操作。
$sql = 'OPTIMIZE TABLE sess';
$MY_SESS_CONN->Execute($sql);
return true;
} //end function
} ///:~
//使用 ADOdb 作為資料庫抽象層。
require_once('adodb/adodb.inc.php');
//資料庫配置項，可放入設定檔中（如：config.inc.php）。
$db_type = 'mysql';
$db_host = '192.168.212.1';
$db_user = 'sess_user';
$db_pass = 'sess_pass';
$db_name = 'sess_db';
//建立資料庫連接，這是一個全域變數。
$GLOBALS['MY_SESS_CONN'] =& ADONewConnection($db_type);
$GLOBALS['MY_SESS_CONN']->Connect( $db_host, $db_user, $db_pass, $db_name);
//初始化 SESSION 設定，必須在 session_start() 之前運行！！
My_Sess::init();
?>
五、遺留問題如果網站的訪問量很大的話，SESSION 的讀寫會頻繁地對資料庫進行操作，這樣效率就會明顯降低。考慮到 SESSION 資料一般不會很大，可以嘗試用 C/Java 寫個多線程的程式，用 HASH 表儲存 SESSION 資料，並通過 socket 通訊進行資料讀寫，這樣 SESSION 就儲存在記憶體中，讀寫速度應該會快很多。另外還可以通過負載平衡來分擔伺服器負載。不過這些都只是我自己的一些想法和假設，並沒有實踐過