博客项目登录（session、redis）

session 介绍

• 上一篇笔记中使用cookie存储username是很危险的，会暴露，所有明文的个人信息都最好不要放到cookie中。
• 解决方法：cookie中存储userid，server端对应username/个人信息。其实这就是session。
  • server端放置信息不会被前端获取到。
  • 且server端空间大，可存储更多信息。
• session，即server端存储用户信息。
• 

session 的使用

app.js解析session

1. 定义一个全局变量SESSION_DATA(在整个项目中都有效)：
   • 接下来项目所有路由中用到的req.session都是保存在该全局变量中的。
   • SESSION_DATA对象中保存的属性名为userId，属性值为对应的session对象，session对象中存储username和realname。
   • 每次进入项目都要从该变量中取出和userId对应的属性值作为req.session来使用。
2. 在解析cookie后解析session：
   • req.cookie.userid作为**SESSION_DATA的属性名userId**存储在全局变量中
   • 没有userId时随机生成一个
   • 没有SESSION_DATA[userId]属性值时就使用{}空对象作为属性值
   • 有SESSION_DATA[userId]属性值时就将其赋值给req.session,则接下来session变化时SESSION_DATA[userId]也会发生变化（即使用req.session作为SESSION_DATA[userId]）
3. 将router-user.js中获取cookie的过期时间的函数剪切过来：
4. 处理user路由，设置cookie：
   • 将userId作为cookie传给客户端，客户端下次发送请求时就会使用cookie.userid。

router-user.js处理路由

1. 登录路由，设置session：
2. 测试登录路由，获取session并返回已显示在页面上：

测试

注意：永远都从app.js开始！

1. 清空cookie后进入测试登录路由：
   1. 进入app.js，解析session时，没有req.cookie.userid，所以把needSetCookie设置为true，并使用${Date.now()}_${Math.random()}随机生成了userId放入SESSION_DATA[userId]再放到了req.session里。
   2. 处理user路由时（router-user.js），分配到登录验证，没有req.cookie.username所以返回“尚未登录”给app.js,由于needSetCookie此时为true，所以将userId（即${Date.now()}_${Math.random()}）设置为 Set-Cookie中的userid用以返回。
   3. 浏览器拿到返回的Set-Cookie以后就会用来设置自己的cookie并用于下一次发送请求。
2. 此时进入登录路由：
   1. 进入app.js，解析session时，直接执行req.session = SESSION_DATA[userId];。
   2. 然后处理路由（router-user.js），判断了用户名和密码正确后，将username, password设置到req.session上：
3. 再次进入登录测试路由:
   1. req.session中有username，则返回req.session给到app.js显示在页面上，登录成功。

思路

打印SESSION_DATA和req.session可看到：

1. 第一次进入测试路由时，没有userId和SESSION_DATA[userId],故生成userId放入SESSION_DATA对象中作为属性并设置属性值为空对象，最后将 SESSION_DATA[userId]（即空对象）赋值给req.session。
   • 此时**req.session为{}**
   • 此时**SESSION_DATA为{"时间_随机数":{}}**
2. 第一次进入登录路由时，此时请求中已经有之前生成的userId,故将 SESSION_DATA[userId]（即空对象）赋值给req.session。（他们指向一个地址，修改session则SESSION_DATA[userId]也会改变）通过路由（router-user.js）将username, realname 获取并设置到req.session.username、req.session.realname上。
   • 此时**req.session为{username:输入的username，realname：输入的realname}**
   • 此时**SESSION_DATA为{"时间_随机数":{username:输入的username，realname：输入的realname}}**
3. 第二次进入测试路由时，解析session时将 SESSION_DATA[userId]（即{username:输入的username，realname：输入的realname}）赋值给req.session,然后在路由（router-user.js）中因为有req.session.username，所以返回req.session显示在页面上。

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从 session 到 redis

目前使用session会造成的问题

• 目前session直接是js变量，放在nodejs进程内存中。
  • 计算机基础中的“进程内存模型”，可以看到，操作系统会给每个进程分配这样一个有限的内存块，session作为对象时存储在堆中的，当他越来越多以至于接触到栈或者导致内存崩了就完了：
• 问题1：进程内存有限，访问量过大，内存暴增怎么办？
  • nodejs作为一个进程，他的内存是有限的，所以session作为进程中的一个变量，他的最大可用内存也是有限的：
• 问题2：正式线上运行是多进程，进程之间内存无法共享。
  • 以3个进程为例：
    • 操作系统对一个进程分配的内存是有限的，但服务器内存很大，所以如果一次只执行一个进程任务就很浪费。
    • 现在都是多核处理器，双核/四核/六核，多少核就能并行处理多少个进程的任务执行，如果一次只执行一个进程任务就很浪费。
    • 但多个进程之间内存无法共享：
      • 比如，你同时开启了qq浏览器和百度，如果qq的进程想要去访问百度进程的内存中保存的变量，那安全隐患就大了。所以多个进程之间内存是无法共享的。

redis

• redis是web server最常用的缓存数据库，数据存放在内存中
• 相比于 mysql，访问速度快
  • mysql是硬盘数据库，redis是内存数据库。
  • 内存和硬盘的速度不是一个数量级的，mysql无论做什么算法优化速度都没内存中的读取速度快。
• 但是成本更高，可存储的数据量更小（内存的硬伤）
  

解决方案：redis保存session

• 将web server和redis拆分为两个单独的服务
  • 这样一来，session就不是存储在进程中的变量，那么访问量过大时也不会造成nodejs的进程内存暴增了。（因为此时session是存储在redis里的，独立于web server）
  • 多个进程之间也可以同时访问redis，解决了多进程之间内存无法共享的问题。
• 双方都是独立的，都是可扩展的（例如都扩展成集群）
  • 所以如果访问量暴增也不怕，可以通过扩展成集群等方式扩展内存。
  • 包括mysql，也是一个单独的服务，也可扩展
• 但是存放在redis中的数据会断电丢失（这是内存数据库的硬伤）

为何使用redis而不是mysql

• session访问频繁，对性能要求极高
  • session作为访问的入口，每次访问网页都要经过session。mysql是只有更新的时候才执行，是比较滞后的。
• session可不考虑断电丢失数据的问题（内存的硬伤）
  • session丢了没关系，就相当于没登录，再登录即可。
  • 其实session也可以断电不丢失（需要额外配置，此处不考虑）
• session数据量不会太大（相比于mysql中存储的数据）
  • 所以没必要放到mysql中进行存储

为何网站数据不适合用redis

• 操作频率不是太高（相比于session操作），所以放在mysql中更合适
• 断电不能丢失，必须保留，如果使用redis还得另外配置来恢复数据，比较麻烦，所以mysql更合适
• 数据量太大，放在redis中则内存成本太高

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redis 介绍

安装redis

1. 可参考菜鸟教程
2. 做到这一步即可：

使用redis

1. redis安装目录下打开cmd，运行redis-server.exe redis.windows.conf启动redis
2. redis目录下另启一个 cmd 窗口，原来的不要关闭（否则无法访问服务端），运行redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379(接下来的操作都在这个cmd中)或者redis-cli -p 6379
3. 
   2. 设置：set 关键字 值
   3. 获取：get 关键字
   4. 看到目前设置的所有key:keys *
   5. 删除：del 关键字
      • 清空当前redis数据库缓存:flushdb
      • 清空整个redis缓存:flushal

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nodejs链接redis的demo

1. 启动redis：redis安装目录下打开cmd，运行redis-server.exe redis.windows.conf
2. 新建redis-test文件夹-执行npm init -y进行初始化
3. 项目中安装redis：npm i redis --save --registry=https://registry.npm.taobao.org
   • 可以在package.json中看到，安装成功：
4. 新建index.js：
   1. 引入redis
   2. 创建客户端
   3. 测试
      • set()的参数3redis.print可以在设置成功后打印出Reploy OK
      • 注意：get()获取数据，参数2是异步的
   4. 到cmd中看看结果：

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nodejs连接redis 封装工具函数

1. 进入blog-1项目中，安装redis：npm i redis --save --registry=https://registry.npm.taobao.org
2. 在src-conf-db.js中，配置redis的连接信息
   • 新建变量REDIS_CONF，port是redis端口号，host是连接的主机ip地址，记得输出
3. db文件夹下新建redis.js，使用conf中的配置信息 连接redis：
   • 注意：
   1. set()的参数1、2都是字符串格式的，所以使用set()时需要判断参数是否为引用类型，如果参数2是引用类型就要先使用JSON.stringify()将其转换为字符串类型的数组/对象，否则会自动使用toString()方法进行转换，那结果会很麻烦。
   2. get()是异步的，所以需要使用Promise对象进行封装。（get请求需要node向redis请求后获取一个redis返回的值，这是IO操作，而在node中IO操作是异步的。）由于之前我们将对象转为JSON字符串了，所以输出数据时要先尝试将JSON字符串转回为JSON对象，而非JSON字符串则直接输出即可。同时要注意获取的值不存在时就返回空对象。
   3. 一样的，“结束”在这不能用，因为我们只连接一次但要使用多次，如果结束就无法使用多次。

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session存入redis

• 目前我们把session存在js中作为变量，所以每次刷新页面时数据就会丢失，但我们把session存入redis就不会有这个问题。
• cookie是一个对象，里面存储的是userId、path等；session也是一个对象，其中存储的是username和password等。
• 流程总结：
  1. 用户登录网页，在登录路由中将输入的username等数据放入session中，并使用redis的set方法将session数据同步存储到redis中
  2. 接下来每次访问网页时，首先执行的app.js就会根据用户请求中的cookie的userId，使用redis解析（读取）session得到username等数据，以此判断用户是否登录。

例子

2. router-user.js中，
   • 引入往redis中设置session的方法：
   • 在登录路由中将输入的username等数据放入session中，并使用redis的set方法将session数据同步存储到redis中：
3. app.js中，
   • 引入使用redis的方法：
   • 根据用户请求中的cookie的userId，使用redis解析（读取）session得到username等数据，以此判断用户是否登录。处理blog路由：
4. 测试：

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完成server端登录的代码

1. router-blog.js中，创建一个 统一的登录验证函数，调用该函数时，只要传入req，有返回数据就说明用户未登录：
2. 将这个验证函数放在各个需要登录验证的博客路由中，这样只要用户未登录就直接return，结束函数，不会继续执行：
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3. 从session中提取数据：
4. 修改router-user.js，将登录路由的get改回post，注释掉测试路由：

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