在分布式应用中，多个 Tomcat 节点通常需要共享 Session 数据，以便用户在不同节点间切换时保持会话一致性。Tomcat 提供了多种机制来实现共享 Session，以下是常见的方法：

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1. 共享 Session 的背景问题

在分布式环境下：

• 用户请求可能会被负载均衡分发到不同的 Tomcat 实例。
• 如果 Session 数据只存储在本地内存中，用户切换节点会导致会话丢失。

解决目标：

• 在多个 Tomcat 实例之间共享 Session 数据，保证一致性。

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2. 共享 Session 的实现方式

（1）基于 Sticky Session

• 原理：
  • 通过负载均衡器（如 Nginx、HAProxy）将同一用户的请求始终分发到同一个 Tomcat 实例。
  • 会话数据存储在本地，不需要跨节点共享。
• 优点：
  • 简单易用，无需额外配置。
• 缺点：
  • 如果某节点宕机，用户会话数据会丢失。
  • 无法实现真正的负载均衡。
• 配置： 在负载均衡器中启用 Sticky Session，比如 Nginx：

  复制
  1upstream backend {
  2    ip_hash;
  3    server tomcat1:8080;
  4    server tomcat2:8080;
  5}

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（2）基于 Session 复制

• 原理：
  • 使用 Tomcat 的内置机制，将 Session 数据在集群内的所有节点之间复制。
  • 当用户切换节点时，新节点能够获取到完整的 Session 数据。
• 优点：
  • 会话数据高可用。
• 缺点：
  • 集群规模较大时，Session 复制的网络开销显著增加。
• 配置： 配置 server.xml 启用集群支持：

  复制
  1<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster">
  2    <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"/>
  3    <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
  4        <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
  5                    address="228.0.0.4"
  6                    port="45564"
  7                    frequency="500"
  8                    dropTime="3000"/>
  9        <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
  10                  address="auto"
  11                  port="4000"
  12                  autoBind="100"
  13                  selectorTimeout="5000"
  14                  maxThreads="6"/>
  15    </Channel>
  16</Cluster>

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（3）基于 Session 持久化

• 原理：
  • 将 Session 数据存储到共享的外部存储系统中，如 Redis、数据库等。
  • 每个 Tomcat 实例在处理请求时从外部存储读取和写入 Session 数据。
• 优点：
  • 节点之间无需直接通信，易扩展。
  • 数据持久化后更可靠。
• 缺点：
  • 读取和写入 Session 的性能依赖于外部存储系统。
• 配置：
  • 使用 Redis：通过第三方库 tomcat-redis-session-manager。

    复制
    1<Context>
    2    <Manager className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager"
    3             host="redis-host"
    4             port="6379"
    5             database="0"
    6             maxInactiveInterval="1800"/>
    7</Context>

  • 使用数据库：配置 JDBC 持久化。

    复制
    1<Manager className="org.apache.catalina.session.PersistentManager">
    2    <Store className="org.apache.catalina.session.JDBCStore"
    3           driverName="com.mysql.cj.jdbc.Driver"
    4           connectionURL="jdbc:mysql://localhost:3306/session_db"
    5           connectionName="username"
    6           connectionPassword="password"
    7           sessionTable="sessions"
    8           sessionIdCol="session_id"
    9           sessionDataCol="session_data"
    10           sessionValidCol="valid"
    11           sessionLastAccessedCol="last_access"/>
    12</Manager>

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（4）基于 Token 的无状态 Session

• 原理：
  • 不存储 Session 数据在服务器，而是将用户状态以 Token（如 JWT）形式保存在客户端（通常是浏览器 Cookie）。
  • 服务器验证 Token 来实现会话。
• 优点：
  • 无需共享会话数据，完全无状态。
  • 横向扩展性强。
• 缺点：
  • Token 长度较大，增加网络传输成本。
  • 客户端可能篡改 Token，需签名和验证机制。
• 实现： 使用 JWT（JSON Web Token）实现会话管理。

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3. 方案对比

方式	优点	缺点	适用场景
Sticky Session	简单易用，无需修改应用	节点故障导致会话丢失	小型集群，低故障容忍
Session 复制	会话高可用	网络开销大，不适合大规模集群	中小型集群，高可用要求
Session 持久化	数据可靠，易扩展	外部存储性能可能成为瓶颈	大型集群，需高性能外部存储
Token 无状态会话	横向扩展性好，无需服务器存储	客户端可能篡改，增加带宽消耗	无状态服务，分布式微服务架构