Tomcat中Session对象部分属性值丢失问题的分析与解决

我们最近的一个Java项目在从开发环境迁移到测试环境之后，遇到了一个非常诡异的问题——在将一个Java对象存储到SESSION会话中而后从中取出时，这个对象的部分属性在SESSION会话刚创建的一段时间内是正确的，但是一段时间过后，虽然SESSION没有失效，但是这部分属性的值却变成NULL了。更令人奇怪的是，无论是变成NULL的属性，还是未变成NULL的属性，都是最简单的String类型变量，实在让人看不明白他们之间到底有何不同。

为了将问题表述清楚，下面我举个例子来详细说明下。我们定义的类信息大概如下图所示：

其中，SessionBean是我们将要放到SESSION中的对象，而BaseBean则是SessionBean继承的父类。无论是在开发还是测试环境，SessionBean对象都可以不抛出任何异常地存取值，但是其中的属性则不一定：属性a和属性b在SESSION创建之后，只要SESSION没有失效，就一直可以正常读取其值；但是其中的属性c，只在SESSION创建不久的一段时间内有效，如果一段时间后再取值，属性c的值就变成NULL了。没有任何认为操作，变量值却改变了，是不是很神奇？

【问题根源】

中间的具体排查过程我就不讲了，反正经过好长一段时间的分析和排查，问题的根源终于找到了——BaseBean没有继承Serializable接口！

【原因剖析】

下面我结合上文以及我对Tomcat服务器SESSION会话管理原理的分析，来给大家解释下，为什么仅仅少继承了一个可序列化接口（Serializable），就会出现如此诡异的问题。

首先，在SESSION创建的时候，SessionBean对象中的所有属性（a、b、c），都可以正常写入到SESSION会话中，这点是没有问题的。对于刚刚创建的SESSION，此时其内容都保存在服务器的内存当中，如果这时候读取SEESION，Tomcat直接把内存中的内容返回给调用者就OK了，所以返回的属性值都是正确的。

而后，无论是因为Tomcat占用内存超出了阈值也好，还是Tomcat定期保存SESSION现场也罢，反正都会引起接下来的操作——将SESSION会话持久化。在将数据从内存写入硬盘的过程中，就涉及了一个非常重要的问题：数据要写入硬盘，应该以什么样的格式存储，又应该怎样把它变成相应的格式？这就是——序列化！

通过观察上图中的代码我们不难发现，SessionBean对象已经实现了Serializable接口，所以在将SessionBean对象保存到磁盘的过程中，也就是对对象进行序列化操作的时候，是不会报任何错误的，这也是我们难以通过跟踪错误日志来定位问题的根本原因。但是因为SessionBean的基类BaseBean没有实现Serializable接口，所以BaseBean中的属性c在进行序列化的时候就没能保存下来，进而在反序列化的时候，属性c的值就变成NULL了。所以我们读出的值也莫名其妙变成了NULL也就不难理解了。

【解决方案】

至于解决方案，很简单，给基类BaseBean加个Serializable接口就搞定了嘛。

【问题反思】

此次问题带给我们的反思主要有两个：

第一，对于SESSION会话中保存的类，一定要确保该类以及该类的父类实现了Serializable接口，否则无法将类中的属性序列化。

第二，在进行业务逻辑操作之前，一定要对所有具有不确定性的值的合法性进行安全校验（防御性编程），此次若不是我“多此一举”，在业务逻辑前对这个基本可以认定百分之百正确（因为写入完全可控可信）的属性c进行了合法性校验，这个神奇的问题还说不定什么时候才能发现呢。所以说，防御性编程很重要。