狀態(tài)管理本來是一件很美好的事情，嘿嘿，只可惜總是有些廠商在實現(xiàn)的時候考慮得不那么周全。例如MS在ASP中的狀態(tài)管理實現(xiàn)就比較爛，因為只實現(xiàn)了一個進程內(nèi)的基于內(nèi)存的狀態(tài)管理，故而存在很多問題：

1.所有的Session數(shù)據(jù)都保存在Web服務的進程中，會造成服務器支持會話數(shù)量受到服務器內(nèi)存資源的限制問題，同時也因為大量非活動會話導致內(nèi)存被無效占用。
2.服務器進程崩潰會導致所有的會話數(shù)據(jù)丟失。
3.會話無法跨進程或在負載均衡情況下使用，除非負載均衡技術保障同一用戶每次都能被路由到同一機器上。就算這樣也無法保障服務器崩潰造成的會話數(shù)據(jù)丟失。
4.需要Cookie的支持，而現(xiàn)在因為安全性問題，很多人在瀏覽器中關閉了Cookie和js的支持。

為此ASP的使用者不得不自己手工將會話信息以會話ID為主鍵同步到外部數(shù)據(jù)庫中，以緩解類似問題。

而在ASP.NET中，因為設計時就考慮了這些問題，能夠避免這些限制：

1.支持進程外的狀態(tài)管理，通過獨立狀態(tài)管理服務或SQLServer狀態(tài)服務器管理會話狀態(tài)
2.支持不使用Cookie的狀態(tài)維護，通過在URL中自動增加會話ID來避免使用Cookie
3.通過獨立的狀態(tài)管理服務或SQLServer狀態(tài)服務器支持負載均衡時同步使用會話信息

實現(xiàn)這些特性的正是上節(jié)提到的 SessionStateModule .InitModuleFromConfig函數(shù)中，根據(jù) sessionState 標記的mode屬性選擇的四種不同的狀態(tài)管理器實現(xiàn)。

< system .web > < sessionState mode ="InProc" stateConnectionString ="tcpip=127.0.0.1:42424" stateNetworkTimeout ="10" sqlConnectionString ="datasource=127.0.0.1;IntegratedSecurity=SSPI" cookieless ="false" timeout ="20" /> </ system.web >

Off模式禁止會話管理，同時ASP.NET還允許通過在頁面中以EnableSessionState屬性細粒度管理頁面的會話支持狀態(tài)

<% @PageEnableSessionState = " True|False|ReadOnly " %>

InProc模式兼容以前ASP的策略，在ASP.NET同一進程空間內(nèi)實現(xiàn)基于內(nèi)存的會話狀態(tài)管理，速度最快但受到與ASP相同的限制；
StateServer模式通過ASP.NET獨立安裝的ASP.NETStateService服務(aspnet_state.exe)，以stateConnectionString指定的IP和端口響應會話狀態(tài)服務；
SQLServer模式則通過sqlConnectionString指定的SQLServer服務器，以內(nèi)存臨時表(以InstallSqlState.sql建庫，使用tempdb內(nèi)存數(shù)據(jù)庫）或獨立表（以InstallPersistSqlState.sql監(jiān)控，使用獨立的ASPState庫）維護會話狀態(tài)。

這四種不同的狀態(tài)管理器，在性能上據(jù)《PerformanceTuningandOptimizingASP.NETAppliation》一書的測試，相對值如下：

以下為引用： Table4-1:NormalizedTTLB(TimetoLastByte)bySessionStateMode(inMillisecondsper100Requests) CONCURRENTBROWSERSMODE=OFFMODE=INPROCMODE=STATESERVERMODE=SQLSERVER 17.814.548.278.47 528.2820.2527.2529.29 1089.3846.0877.2985.11 Table4-2:AverageRequestsperSecondbySessionStateMode CONCURRENTBROWSERSMODE=OFFMODE=INPROCMODE=STATESERVERMODE=SQLSERVER 118.8624.1718.3118.11 521.6625.7421.5421.34 1017.2323.818.1117.6

可以看到，無論是從TTLB還是每秒平均請求數(shù)來說，進程外狀態(tài)管理器的性能都是可以令人接受的，當然還需要針對狀態(tài)管理情況在編寫代碼時做相關優(yōu)化。不過要使用進程外狀態(tài)管理器，則保存在會話中的對象受到必須提高二進制序列化支持的限制。

從使用角度來看，狀態(tài)管理器實際上都是由上節(jié)提到的HttpSessionModule建立管理，并通過HttpSessionState接口提供訪問的，結構如下圖：


MSDN上的 UnderpinningsoftheSessionStateImplementationinASP.NET 一文非常詳細的解釋了幾種不同狀態(tài)管理器的原理和使用，這兒就不羅嗦了。

從實現(xiàn)角度來看，上節(jié)中提到的 SessionStateModule .InitModuleFromConfig函數(shù)，根據(jù)配置文件中狀態(tài)管理器的模式，分別建立System.Web.SessionState.InProcStateClientManager,System.Web.SessionState.OutOfProcStateClientManager和System.Web.SessionState.SqlStateClientManager三類狀態(tài)管理器的實例。他們都繼承自System.Web.SessionState.StateClientManager抽象基類，并通過System.Web.SessionState.IStateClientManager接口向HttpApplication提高狀態(tài)管理服務。

IStateClientManager接口是狀態(tài)管理器的統(tǒng)一管理接口，主要提供以下功能：

internal interface System.Web.SessionState.IStateClientManager.IStateClientManager { // 配置管理狀態(tài)管理器 void ConfigInit(SessionStateSectionHandler.Configconfig,SessionOnEndTargetonEndTarget); // 保存SessionStateModule實例供后面使用 void SetStateModule(SessionStateModulemodule); void ResetTimeout( string id); void Dispose(); void Set( string id,SessionStateItemitem, bool inStorage); // 維護狀態(tài)管理器內(nèi)容 IAsyncResultBeginGet( string id,AsyncCallbackcb, object state); SessionStateItemEndGet(IAsyncResultar); IAsyncResultBeginGetExclusive( string id,AsyncCallbackcb, object state); SessionStateItemEndGetExclusive(IAsyncResultar); void ReleaseExclusive( string id, int lockCookie); }

ConfigInit方法主要在初始化狀態(tài)管理器時通知其根據(jù)配置進行初始化工作，并將負責會話狀態(tài)清除的SessionOnEndTarget對象實例綁定到會話管理器（我們后面討論會話狀態(tài)管理實現(xiàn)時詳細討論）。對OutOfProcStateClientManager和SqlStateClientManager來說，在此階段還會初始化與外部服務器的連接，并通過一個System.Web.Util.ResourcePool實例，提供基于時間策略的資源池來維護連接；
ResetTimeout方法重置指定Session的超時時間；對InProcStateClientManager來說，這個超時時間是通過System.Web.Caching.CacheInternal類型實現(xiàn)的緩存對象來使用的;OutOfProcStateClientManager直接通過MakeRequest函數(shù)構造請求發(fā)給外部獨立的狀態(tài)管理器執(zhí)行;SqlStateClientManager則調(diào)用存儲過程TempResetTimeout更新ASPStateTempSessions表的過期時間Expires字段；
Dispose方法是否狀態(tài)管理器的資源，落實到代碼就是對OutOfProcStateClientManager和SqlStateClientManager中資源池的釋放；

Set方法則將指定的SessionStateItem存儲到id相關的會話數(shù)據(jù)中，并根據(jù)inStorage指定的對象狀態(tài)，決定在發(fā)生異常的情況下是否釋放對此會話的鎖。與ResetTimeout的實現(xiàn)類似，OutOfProcStateClientManager發(fā)送請求給外部獨立的狀態(tài)管理器；SqlStateClientManager調(diào)用存儲過程TempUpdateStateItemXXX更新會話狀態(tài)表ASPStateTempSessions中的過期時間Expires字段、鎖定狀態(tài)Lock字段、以及狀態(tài)信息SessionItemShort/SessionItemLong(分別保存7000字節(jié)以下或之上的數(shù)據(jù))。如發(fā)生異常并設置inStorage標記，則先調(diào)用TempReleaseStateItemExclusive釋放會話鎖。

對狀態(tài)管理器中數(shù)據(jù)的獲取較為復雜，IStateClientManager接口使用的是異步調(diào)用的模式，并為提高效率將獨占的獲取數(shù)據(jù)單獨拿出來。狀態(tài)管理器實現(xiàn)類通過通用基類System.Web.SessionState.StateClientManager實現(xiàn)的幾個工具方法，將數(shù)據(jù)獲取操作異步化。再最終由實現(xiàn)類通過Get和GetExclusive方法完成操作。獲取數(shù)據(jù)的方法InProcStateClientManager通過緩存；OutOfProcStateClientManager通過請求；SqlStateClientManager通過TempGetStateItemXXX存儲過程完成。

在了解了 SessionStateModule 控制的狀態(tài)服務器的實現(xiàn)和使用方法后，我們來看看上層的HttpSessionState是如何使用的。



MandeepSBhatia的 ASP.NETSessionManagementInternals 介紹了HttpSessionState內(nèi)部完成狀態(tài)信息管理的原理。HttpSessionState的Item屬性實際上是通過SessionDictionary實例實現(xiàn)的。

public sealed class HttpSessionState: { private SessionDictionary_dict; public object this [ string name] { get { return _dict[name]; } set { _dict[name] = value; } } }

而此SessionDictionary實例與HttpSessionState實例的構造，都是在前面提到的完成會話構造的 SessionStateModule .CompleteAcquireState方法中完成的：

public sealed class SessionStateModule:IHttpModule { private string _rqId; private SessionDictionary_rqDict; private HttpStaticObjectsCollection_rqStaticObjects; // 靜態(tài)對象，通過頁面中<objectRunat="Server"Scope="Session"/>標記設置 private int _rqTimeout; private bool _rqIsNewSession; private bool _rqReadonly; private HttpContext_rqContext; private SessionStateItem_rqItem; private void CompleteAcquireState() { if (_rqItem != null ) { if (_rqItem.dict != null ) { _rqDict = _rqItem.dict; } else { _rqDict = new SessionDictionary(); } _rqStaticObjects = ((_rqItem.staticObjects != null ) ? _rqItem.staticObjects: _rqContext.Application.SessionStaticObjects.Clone()); _rqTimeout = _rqItem.timeout; _rqIsNewSession = false ; _rqInStorage = true ; _rqStreamLength = _rqItem.streamLength; } else { _rqDict = new SessionDictionary(); _rqStaticObjects = _rqContext.Application.SessionStaticObjects.Clone(); _rqTimeout = SessionStateModule.s_config._timeout; _rqIsNewSession = true ; _rqInStorage = false ; } _rqDict.Dirty = false ; _rqSessionState = new HttpSessionState(_rqId,_rqDict,_rqStaticObjects,_rqTimeout,_rqIsNewSession, SessionStateModule.s_config._isCookieless,SessionStateModule.s_config._mode,_rqReadonly); _rqContext.Items.Add( " AspSession " ,_rqSessionState); } }

這兒涉及到的幾個字段，基本上都能跟HttpSessionState提供的公共屬性對應起來。需要注意的是HttpSessionState.StaticObjects是通過ASP.NET頁面上的<objectRunat="Server"Scope="Session"/>類似標記靜態(tài)定義的；_rqReadonly則是前面提到的<%@PageEnableSessionState="ReadOnly"%>標記設置的。

至此，狀態(tài)管理器的使用與實現(xiàn)方法基本上分析完成，下面整理一下其使用流程：

1.構造：HttpApplication在初始化過程中調(diào)用InitModules初始化配置文件Machine.config中注冊的實現(xiàn)了IHttpModule接口的HTTP模塊；其中 SessionStateModule 作為模塊之一被構造并初始化；其InitModuleFromConfig方法根據(jù)配置文件中狀態(tài)管理器的相關配置，構造并初始化相應的狀態(tài)管理器；并根據(jù)各種條件調(diào)用CompleteAcquireState方法完成HttpSessionState的構造工作。
2.使用：HttpSessionState通過SessionDictionary實現(xiàn)其Item屬性的狀態(tài)數(shù)據(jù)管理；SessionDictionary本身由 SessionStateModule .OnReleaseState在適當?shù)臅r候寫回狀態(tài)管理器；其他維護操作也是通過 SessionStateModule 調(diào)用狀態(tài)管理器的IStateClientManager接口完成的。
3.實現(xiàn)：狀態(tài)管理器從抽象基類StateClientManager獲得異步調(diào)用的封裝；通過IStateClientManager接口提供給 SessionStateModule 管理其初始化、釋放和管理的接口。

雖然ASP.NET做了很多工作，但個人感覺還遠遠不夠。例如InProc/OutOfProc實際上都是在內(nèi)存中，只是解決了一個可靠性和數(shù)據(jù)集中同步的問題；SQLServer雖然能夠解決容量、可靠性和數(shù)據(jù)集中同步的問題，但效率又受到影響。這方面.NET應該向Java好好學習一下，例如Java下 EHCache 和 OSCache 都提供了平滑的可配置二級（內(nèi)存/硬盤）緩存介質(zhì)切換，并且后者還提供了對負載均衡的簡單支持，此外還有JBoss等實現(xiàn)的基于IP多播等實現(xiàn)技術的負載均衡緩存實現(xiàn)等等，都遠遠超出了ASP.NET提供的緩存機制所考慮到的范圍。雖然ASP.NET也有獨立的緩存機制，MS也提出了CacheApplicationBlock的參考實現(xiàn)，不過還是任重而道遠啊，呵呵

ASP.NET 中 Session 實現(xiàn)原理淺析 [2] 狀態(tài)管理器