🙊 前言：本文章为瑞_系列专栏之《Redis》的实战篇的短信登录章节的基于Session实现登录流程小节。由于博主是从B站黑马程序员的《Redis》学习其相关知识，所以本系列专栏主要是针对该课程进行笔记总结和拓展，文中的部分原理及图解等也是来源于黑马提供的资料，特此注明。本文仅供大家交流、学习及研究使用，禁止用于商业用途，违者必究！

• 主机操作系统：Windows10
• VMware版本： VMware Workstation 16.2.4
• Linux版本：CentOS 7 64位
• 远程连接工具：MobaXterm_Personal_23.2
• Redis版本：redis-6.2.6.tar.gz
• Redis客户端：resp-2022.2.0.0
• MySQL版本：8.0.29（5.7+均可）
• Navicat Premium：15.0.28
• JDK：1.8

相关链接：《瑞_VMware虚拟机安装Linux纯净版(含卸载，图文超详细)》
相关链接：《瑞_Redis_初识Redis（含安装教程）》
相关链接：《瑞_Redis_Redis客户端》
相关链接：《瑞_Redis_Redis命令》
相关链接：《瑞_Redis_Redis的Java客户端》
相关链接：《瑞_Redis_短信登录_项目准备》

项目介绍

  本文基于B站黑马程序员的《黑马点评》项目进行学习笔记总结和拓展，项目的相关资源和课程视频可以到B站获取。
  博主提供的该项目的相关资源的某度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1N-yr86yTRi3LbQdAL7prEQ?pwd=q0ry

  本项目具有以下功能点，本文为《短信登录》篇的基于Session实现登录流程小节

• 短信登录
  这一块我们会使用redis共享session来实现

• 商户查询缓存
  通过本章节，我们会理解缓存击穿，缓存穿透，缓存雪崩等问题，让小伙伴的对于这些概念的理解不仅仅是停留在概念上，更是能在代码中看到对应的内容

• 优惠卷秒杀
  通过本章节，我们可以学会Redis的计数器功能， 结合Lua完成高性能的redis操作，同时学会Redis分布式锁的原理，包括Redis的三种消息队列

• 附近的商户
  我们利用Redis的GEOHash来完成对于地理坐标的操作

• UV统计
  主要是使用Redis来完成统计功能

• 用户签到
  使用Redis的BitMap数据统计功能

• 好友关注
  基于Set集合的关注、取消关注，共同关注等等功能，这一块知识咱们之前就讲过，这次我们在项目中来使用一下

• 达人探店
  基于List来完成点赞列表的操作，同时基于SortedSet来完成点赞的排行榜功能

由于该项目主要是为了学习Redis，所以不会设计为微服务架构，简化代码复杂度，所以采用前后端分离的单体架构

说明

  手机或者app端发起请求，请求我们的nginx服务器，nginx基于七层模型走的事HTTP协议，可以实现基于Lua直接绕开tomcat访问redis，也可以作为静态资源服务器，轻松扛下上万并发， 负载均衡到下游tomcat服务器，打散流量，我们都知道一台4核8G的tomcat，在优化和处理简单业务的加持下，大不了就处理1000左右的并发， 经过nginx的负载均衡分流后，利用集群支撑起整个项目，同时nginx在部署了前端项目后，更是可以做到动静分离，进一步降低tomcat服务的压力，这些功能都得靠nginx起作用，所以nginx是整个项目中重要的一环。

  在 tomcat 支撑起并发流量后，我们如果让 tomcat 直接去访问 Mysql ，根据经验 Mysql 企业级服务器只要上点并发，一般是16或32 核心cpu，32 或64G内存，像企业级mysql加上固态硬盘能够支撑的并发，大概就是4000起~7000左右，上万并发， 瞬间就会让Mysql服务器的cpu，硬盘全部打满，容易崩溃，所以我们在高并发场景下，会选择使用mysql集群，同时为了进一步降低Mysql的压力，同时增加访问的性能，我们也会加入Redis，同时使用Redis集群使得Redis对外提供更好的服务。

1 短信登录

1.1 项目准备

  请看《瑞_Redis_短信登录_项目准备》

1.2 基于Session实现登录流程

1.2.1 功能流程介绍

1.2.1.1 发送短信验证码

  用户在提交手机号后，会校验手机号是否合法，如果不合法，则要求用户重新输入手机号

  如果手机号合法，后台此时生成对应的验证码，同时将验证码进行保存，然后再通过短信的方式将验证码发送给用户

  发送短信验证码业务流程图如下⬇️

1.2.1.2 短信验证码登录、注册

  用户将验证码和手机号进行输入，后台从 session 中拿到当前验证码，然后和用户输入的验证码进行校验，如果不一致，则无法通过校验，如果一致，则后台根据手机号查询用户，如果用户不存在，则为用户创建账号信息，保存到数据库（快捷注册），无论是否存在，都会将用户信息保存到 session 中，方便后续获得当前登录信息

1.2.1.3 校验登录状态

  登录成功后，用户在请求时候，会从 cookie 中携带者 sessionId 到后台，后台通过 sessionId 从 session 中拿到用户信息，如果没有 session 信息，则进行拦截，如果有 session 信息，则将用户信息保存到 threadLocal 中，并且放行。

1.2.2 实现发送短信验证码功能

1.2.2.1 页面流程

  点击首页中“我的”按钮，进入个人页面，就会跳转到登录页面，用户输入手机号后，点击“发送验证码”时，相关请求就会发送到后端，服务端就是要实现发送短信验证码这个请求的功能

1.2.2.2 代码实现

  业务流程图（点我跳转查看）

• 发送验证码代码

  1️⃣ UserController 的 sendCode 方法

（图为未实现前）

    /*** 发送手机验证码*/@PostMapping("code")public Result sendCode(@RequestParam("phone") String phone, HttpSession session) {// 发送短信验证码并保存验证码return userService.sendCode(phone, session);}

  2️⃣ IUserService 接口中声明 sendCode 方法

public interface IUserService extends IService<User> {Result sendCode(String phone, HttpSession session);
}

  3️⃣ UserServiceImpl 实现类中实现 sendCode 方法

@Slf4j
@Service
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements IUserService {@Overridepublic 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String code = RandomUtil.randomNumbers(6);// 4.保存验证码到 sessionsession.setAttribute("code", code);// 5.发送验证码（此处为模拟，真实要调用第三方接口，较为复杂），记得加上@Slf4j注解log.debug("发送短信验证码成功，验证码：{}", code);// 返回okreturn Result.ok();}
}

瑞：此处第5步为模拟发送验证码，真实要调用QQ邮箱、阿里云等第三方服务等接口，较为复杂。且不是学习 Redis 的重点，就以日志记录表示发送验证码步骤

1.2.2.3 测试

  重新启动后端项目，在前端点“我的”图标后，输入手机号，点击发送验证码

  返回到后端控制台，看到控制台输出随机生成的验证码则测试成功！

1.2.3 实现短信验证码登录、注册功能

1.2.3.1 页面流程

  点击首页中“我的”按钮，进入个人页面，跳转到登录页面，输入手机号并获取验证码后，点击“登录”按钮，相关请求就会发送到后端

1.2.3.2 代码实现

  业务流程图（点我跳转查看）

  1️⃣ UserController 的 login 方法

（图为未实现前）

    /*** 登录功能** @param loginForm 登录参数，包含手机号、验证码；或者手机号、密码*/@PostMapping("/login")public Result login(@RequestBody LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {// 实现登录功能return userService.login(loginForm, session);}

  2️⃣ IUserService 接口中声明 login 方法

public interface IUserService extends IService<User> {Result sendCode(String phone, HttpSession session);Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session);
}

  3️⃣ UserServiceImpl 实现类中实现 login 方法

    @Overridepublic Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {// 1.校验手机号（有可能用户输入完验证码之后是改过手机号的，所以要再校验一次，保证安全）String phone = loginForm.getPhone();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.校验验证码 此处"code"其实是魔法值，应该放入常量类中Object cacheCode = session.getAttribute("code");String code = loginForm.getCode();// 反向校验避免 if 深层嵌套if (cacheCode == null || !cacheCode.toString().equals(code)) {//3.不一致，报错return Result.fail("验证码错误");}// 一致，根据手机号查询用户（mp的query()相当于 select * from tb_user）User user = query().eq("phone", phone).one();// 5.判断用户是否存在if (user == null) {// 不存在，则创建user = createUserWithPhone(phone);}// 7.保存用户信息到session中// 由于像 User 类中的密码等敏感信息不需要通过网络传递返回，所以要转为DTO或者vO类保护隐私信息session.setAttribute("user", BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class));return Result.ok();}

我们应当在返回用户信息之前，将用户的敏感信息（如手机号等）进行隐藏，采用的核心思路就是书写一个UserDTO或UserVO对象，这个UserDTO对象就没有敏感信息了，我们在返回前，将有用户敏感信息的User对象转化成没有敏感信息的UserDTO对象，那么就能够避免这个尴尬的问题了

  4️⃣ UserServiceImpl 实现类中实现上一步定义的注册 createUserWithPhone 方法

    private User createUserWithPhone(String phone) {// 1.创建用户User user = new User();user.setPhone(phone);user.setNickName(SystemConstants.USER_NICK_NAME_PREFIX + RandomUtil.randomString(10));// 2.保存用户save(user);return user;}

瑞：
  1️⃣ 注意魔法值"user_"应当像USER_NICK_NAME_PREFIX的使用一样，存放在常量池类中。具体可以参考《瑞_Java开发手册_（一）编程规约的（二）常量定义的第1条》
  2️⃣ 此处 User 对象没有设置 create_time、update_time，是因为数据库中已经设置了默认值为当前时间

1.2.3.3 测试

  1️⃣ 重新启动后端程序，在登录注册页面中，输入数据库中不存在的手机号，如14567890001，点击发送验证码，后端生成验证码，如419350

  2️⃣ 填入419350，勾选同意（如果不能勾选就强制刷新浏览器，如下图）

  3️⃣ 点击登录

  4️⃣ 查看后端输出日志，由于是未注册的手机号，所以查询结果为0，走注册代码逻辑，插入一个新的User对象到数据库

瑞：提示：如果数据库中已经存在你填写的该手机号，则会直接登录成功，这是正常的。要输入数据库中没有注册的手机号（此时数据库已经有一千多条数据，可以把数据库中tb_user表中的数据删除）

1.2.4 实现校验登录状态功能

1.2.4.1 实现逻辑

  如果在每个暴露给前端的接口（Controller中的方法）都写一个校验登录状态的方法，明显过于繁琐。所以我们可以使用拦截器拦截前端用户请求，由拦截器判断请求是否能到达Controller。但注意，需要把用户信息传递到Controller，且传递过程中要保证线程安全问题，所以需要使用到ThreadLocal中。

温馨小贴士：tomcat的运行原理

  当用户发起请求时，会访问我们像tomcat注册的端口，任何程序想要运行，都需要有一个线程对当前端口号进行监听，tomcat也不例外，当监听线程知道用户想要和tomcat连接连接时，那会由监听线程创建socket连接，socket都是成对出现的，用户通过socket像互相传递数据，当tomcat端的socket接受到数据后，此时监听线程会从tomcat的线程池中取出一个线程执行用户请求，在我们的服务部署到tomcat后，线程会找到用户想要访问的工程，然后用这个线程转发到工程中的controller，service，dao中，并且访问对应的DB，在用户执行完请求后，再统一返回，再找到tomcat端的socket，再将数据写回到用户端的socket，完成请求和响应。

  通过以上讲解，我们可以得知：每个用户其实对应都是去找tomcat线程池中的一个线程来完成工作的， 使用完成后再进行回收，既然每个请求都是独立的，所以在每个用户去访问我们的工程时，我们可以使用Threadlocal来做到线程隔离，每个线程操作自己的一份数据。

温馨小贴士：关于Threadlocal

  如果小伙伴们看过Threadlocal的源码，你会发现在Threadlocal中，无论是他的put方法和他的get方法， 都是先从获得当前用户的线程，然后从线程中取出线程的成员变量map，只要线程不一样，map就不一样，所以可以通过这种方式来做到线程隔离。

1.2.4.2 代码实现

  1️⃣ 在 utils 包下新建类LoginInterceptor

  2️⃣ 实现HandlerInterceptor接口，实现preHandle前置拦截方法，以及实现afterCompletion后置拦截方法

import com.hmdp.dto.UserDTO;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;/*** 登录拦截器** @author LiaoYuXing-Ray* @version 1.0* @createDate 2024/3/17 21:54**/
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {// 1.获取sessionHttpSession session = request.getSession();// 2.获取session中的用户Object user = session.getAttribute("user");// 3.判断用户是否存在if (user == null) {// 4.不存在，拦截，返回401状态码response.setStatus(401);return false;}// 5.存在，保存用户信息到ThreadlocalUserHolder.saveUser((UserDTO) user);// 6.放行return true;}@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {// 移除用户UserHolder.removeUser();}
}

  3️⃣ 为了让登录拦截器生效，在config包下新增MvcConfig配置类

  4️⃣ MvcConfig类实现addInterceptors方法

import com.hmdp.utils.LoginInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;import javax.annotation.Resource;/*** SpringMVC配置类** @author LiaoYuXing-Ray* @version 1.0* @createDate 2024/3/17 22:09**/
@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {// 登录拦截器registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())// 白名单.excludePathPatterns("/shop/**","/voucher/**","/shop-type/**","/upload/**","/blog/hot","/user/code","/user/login").order(1);}
}

  5️⃣ 实现UserController中的me方法

    @GetMapping("/me")public Result me() {// 获取当前登录的用户并返回UserDTO user = UserHolder.getUser();return Result.ok(user);}

1.2.4.3 测试

  1️⃣ 重新启动后端程序，进入登录注册页面，输入之前注册的手机号，如14567890001，将后端生成的验证码填入，点击登录（如果前端异常请强制重刷）

  2️⃣ 点击“我的”，查看me方法返回情况

1.2.5 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服务时导致数据丢失的问题

  session的替代方案应该满足：
  1️⃣ 数据共享
  2️⃣ 内存存储
  3️⃣ key、value结构

核心思路分析：

  每个tomcat中都有一份属于自己的session，假设用户第一次访问第一台tomcat，并且把自己的信息存放到第一台服务器的session中，但是第二次这个用户访问到了第二台tomcat，那么在第二台服务器上，肯定没有第一台服务器存放的session，所以此时，整个登录拦截功能就会出现问题，我们能如何解决这个问题呢？

  早期的方案是session拷贝，就是说虽然每个tomcat上都有不同的session，但是每当任意一台服务器的session修改时，都会同步给其他的Tomcat服务器的session，这样的话，就可以实现session的共享了

  但是这种方案具有两个大问题

  1️⃣ 每台服务器中都有完整的一份session数据，服务器压力过大。

  2️⃣ session拷贝数据时，可能会出现延迟

  所以咱们后来采用的方案都是基于redis来完成，我们把session换成redis，redis数据本身就是共享的，就可以避免session共享的问题了

1.2.6 代码资源

hm-dianping【1.2基于Session实现登录流程】后端代码的某度网盘链接如下，需要请自取

链接：https://pan.baidu.com/s/1kKY-ggJsiHwPJRwgkVuovA?pwd=hp9q 
提取码：hp9q

瑞：Redis在接下来的篇章将正式登场！

---

本文是博主的粗浅理解，可能存在一些错误或不完善之处，如有遗漏或错误欢迎各位补充，谢谢

  如果觉得这篇文章对您有所帮助的话，请动动小手点波关注💗，你的点赞👍收藏⭐️转发🔗评论📝都是对博主最好的支持~