利用ThreadLocal保存登录Session信息

本文介绍了如何在多线程环境中利用ThreadLocal实现线程安全地保存登录Session信息,以降低耦合性和提高代码复用性。通过创建ThreadLocal中间类、在登录认证拦截器中保存和删除功能,以及在需要的地方方便地获取登录信息,实现了一个优雅的登录信息管理方案。

ThreadLocal(线程本地变量)通常理解为“采用了空间换时间的设计思想,主要用来实现在多线程环境下的线程安全和保存线程上下文中的变量”。在实际的项目开发中(比如2C APP程序的服务器端程序),通常在APP调用服务端API接口的时候,需要token(登录)验证并且在具体的方法中可能会使用到当前登录账户的更多信息(比如当前登录账户的用户ID)。以前的做法,我们喜欢把(通过token获取)用户登录信息放在http请求的request请求对象中,但是这样做是耦合性很强,比较相同的代码重复使用。通过了解ThreadLocal的特性后,这种情况使用ThreadLocal来实现会很合适。下面我们将讲解具体的使用方法。

一、利用ThreadLocal实现中间类来保存登录信息

package com.example.demo.common.session;

/**
 * 利用线程本地变量来保存登录信息
 * 
 * @author Horace
 *
 */
public class SessionCache {

	private static ThreadLocal<Session> threadLocal = new ThreadLocal<>();

	public static <T extends Session> void put(T t) {
		threadLocal.set(t);
	}

	@SuppressWarnings("unchecked")
	public static <T> T get() {
		return (T) threadLocal.get();
	}

	public static void remove() {
		threadLocal.remove();
	}

}

二、在程序登录(token)认证拦截器中实现保存和删除功能

package com.example.demo.interceptor;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.lang.Nullable;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import com.example.demo.common.session.SessionCache;
import com.example.demo.common.session.UserSession;

public class LoginAuthInterceptor implements HandlerInterceptor {

	private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoginAuthInterceptor.class);

	@Override
	public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
			throws Exception {
		String token = request.getHeader("token");

		// 根据token获取登录信息
		UserSession session = new UserSession();
		session.setAccountId("test");
		session.setName("测试");
		SessionCache.put(session);
		logger.info("请求方法方法前拦截");
		return true;
	}

	@Override
	public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,
			@Nullable Exception ex) throws Exception {
		SessionCache.remove();
		logger.info("请求方法方法后处理");
	}

}

三、在需要当前登录信息的方法中使用

package com.example.demo.controller;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.example.demo.common.session.SessionCache;
import com.example.demo.common.session.UserSession;

@RestController
public class TestController {

	private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TestController.class);

	@RequestMapping(value = "/test/session")
	public String testSession(TestDto dto) {
		UserSession session = SessionCache.get();
		String userId = session.getAccountId();
		logger.info("当前登录用户ID为{}", userId);
		return "success:" + userId;
	}

}

总结:通过上面的简单的3个步骤,就可以用代码优雅的实现登录信息的管理。当然在上面的代码中ThreadLocal中并不是保存的单独的一个参数,而是用泛型指定了一个Session接口(体现面向接口编程),这样实现可以根据不同的登录角色(比如用户端、服务人员端等)保存不同的登录信息。

### ThreadLocal Session 管理与拦截器实现原理 #### 1. 原理解析 ThreadLocal 是 Java 中的一种机制,它允许创建线程局部变量。这意味着每个线程都有独立的副本,从而实现了线程间的隔离[^1]。在 Web 应用中,Session 的管理通常涉及多个请求之间的状态保持。如果使用传统的全局对象来保存 Session 数据,则可能会因为多线程环境而导致数据混乱。 通过结合拦截器(Interceptor),可以在每次 HTTP 请求到达时动态分配并绑定一个唯一的 Session 对象到当前线程上,利用 ThreadLocal 来存储该对象。当请求结束时,再清理掉这个本地线程中的 Session 变量,防止内存泄漏[^3]。 #### 2. 实现步骤说明 以下是基于 Spring MVC 或类似的框架下,如何借助拦截器和 ThreadLocal 进行会话管理的一个典型方案: - **定义 ThreadLocal 存储类** 创建一个专门用来持有 HttpSession 的工具类,内部封装了一个静态类型的 `ThreadLocal<HttpSession>` 成员变量。 ```java public class SessionHolder { private static final ThreadLocal<HttpSession> threadLocalSession = new ThreadLocal<>(); public static void set(HttpSession session) { threadLocalSession.set(session); } public static HttpSession get() { return threadLocalSession.get(); } public static void remove() { threadLocalSession.remove(); } } ``` - **配置自定义拦截器** 编写一个继承于 HandlerInterceptor 接口的具体实现类,在 preHandle 方法里获取当前用户的 Session 并存入上述工具类;postHandle 和 afterCompletion 则分别负责释放资源以及清除 ThreadLocal 上的数据。 ```java import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; public class SessionManagementInterceptor implements HandlerInterceptor { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { HttpSession session = request.getSession(false); // 不强制创建新session if (session != null){ SessionHolder.set(session); } else{ System.out.println("No active session found."); } return true; } @Override public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {} @Override public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception { SessionHolder.remove(); } } ``` - **注册拦截器至Spring上下文中** 最后一步就是把刚才编写的拦截器加入到应用程序的整体过滤链当中去。这可以通过 XML 配置文件或者 Java Config 方式完成。 ```java @Configuration @EnableWebMvc public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter { @Bean public SessionManagementInterceptor getSessionManagementInterceptor(){ return new SessionManagementInterceptor(); } @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { registry.addInterceptor(getSessionManagementInterceptor()).addPathPatterns("/secure/**"); } } ``` 以上代码展示了完整的流程设计思路及其具体实践方法[^2]。 #### 3. 注意事项 尽管这种方法能够很好地解决跨层调用期间访问同一份用户信息的需求,但也存在一些潜在风险需要注意: - 如果忘记在适当时候移除 ThreadLocal 中的内容,就可能导致严重的内存泄露问题; - 当业务逻辑变得复杂起来之后,过度依赖此类模式反而会让程序结构显得臃肿难懂。 ### 结论 综上所述,采用 ThreadLocal 加上拦截器的方式确实是一种优雅高效的解决方案,适用于需要在线程范围内维持特定状态的应用场景之中。 ---
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