先注明出处：看了Java知音的公众号文章，自己稍加总结。（侵删）
1. session概念：
现阶段的网站要求软件对一个事务处理要有一个记忆功能，也就是常说的状态。实现Web应用的技术核心http协议是一个无状态的协，为了让Web应用开发保持状态，就出现了保持http链接的状态的两种技术：一个是cookie技术，另一个是session技术。
cookie技术是客户端解决方案（HTML5之后有了更好的替代品)，其主要的特点是，服务器发给客户端的特殊信息以文本的形式存放在客户端，之后客户端每次向服务端发送请求时都会带上这些信息。具体例子：客户发送一个HTTP请求，提供一些用户名等的身份信息并提交到服务端；之后服务端返回相应的数据，并发回这些身份信息（存放在HTTP相应头Response Header);客户端接收返回来的相应后，浏览器就会将这些信息保存到一个特定的统一位置；之后当客户端再想服务端发送请求时就会自动把相应的cookie信息（身份信息）再次发送到服务器，cookie信息存放在HTTP请求头（Request Header)。从而避免重复而繁琐的输入，浏览器中的“记住密码”就是通过这种方式实现的。
而session技术是服务端的解决方案，通过服务器来保存状态的。我们可以把服务器和客户端浏览器的一系列动作称为一个Session，而Session是服务器端为客户端所开辟的存储空间，其中保存的信息就是为了保存状态。
那么如何使用session呢？不同的编程语言创建session的方式不同，而Java大概原理是这样的，通过调用HttpServletRequest的getSession()方法创建的。在创建成功session后服务器会创建一个叫Session id的东西，这个Session id是唯一的，他的作用是当客户端再次发送请求时会携带这个Session id用来在服务端重新获取相应的Session，在Session被创建后就可以调用相关的方法来往Session中添加相关的内容了，这些内容均保存在服务端，而Session id会发送到客户端保存，这样用户状态就会得以保存下来。
cookie和session都是保存状态的方法，其主要差异在cookie用在客户端保存，session是在服务端保存，但是服务端的session的实现对客户端的cookie是有依赖关系的，前面说的那个session id就是保存的容器就是客户端的cookie。如果浏览器禁用了cookie,绝大多数情况下cookie也是不可用的。
2. session实现原理：
java web容器都是实现了session机制的，其逻辑思想是一样的。Tomcat是最常用的容器之一，我们来看下他的session实现机制。
Tomcat中session的实现包在org.apache.catalina.session中，而对外提供调用接口的包却在javax.servlet.http下的HttpSession中，实现包中的StandardSession是Tomcat提供的标准实现。Tomcat也不允许用户直接操作StandarSession，而是提供了一个StandarSessionFacade类，Tomcat容器具体操作session的组件是servlet，而servlet操作session是通过StandarSessionFacade进行的，从而防止直接操作StandardSession所带来的安全问题。(StandardSessionFacad使用了设计模式中的Facad外观模式，外观模式能让不同的逻辑层进行解耦）。
实现类里面有Manager类是用来管理session的创建和销毁的对象，其中ManagerBase是所有session的管理工具类的基类，是一个抽象类，具体实现管理session的管理功能的类都要继承这个方法。其中有一个受保护的特殊方法，就是创建sessionId值的方法。（Tomcat的sessionId值的生成机制是一个随机数加时间加JVM的id值，不同JVM的id值都是一定的）。StandardManager类是Tomcat容器里默认的session管理实现类，他会将session信息存放在Web容器所在的服务器的内存里。
3. session所带来的问题
引入session机制来弥补http协议的无状态的特点，服务端会占据一定的内存和cpu来处理存储和处理session的计算开销，会导致web容器的并发连接较低（tomcat的官方文档显示默认连接数是200）。比较常见的解决方案是，在生产环境的web容器前面加一个静态资源服务器，静态资源服务器没有处理http无状态问题的功能，也就不会让出内存和cpu计算资源去处理session这样的功能，这些内存和cpu可以更有效的去处理每个http请求，从而加大了并发的连接数量。所以，我们可以让没有状态保持要求的请求在静态服务器内处理，而有状态保存要求的在web容器内进行处理。提高了网站的运行效率。
还有一个问题就是，一般互联网公司为了提高安全性和并发量，在服务端部署的服务器数量往往是大于2台的，多个服务器提供的服务是等价的，但是服务器上肯定会有不同的web容器，从而导致session在web容器中所生成的sessionId 值是不相同的。这样会导致，保存在A服务器的session不会被B服务器所识别，客户端再次发送请求时，如若是B服务器接收将导致找不到之前保存的信息。解决方法是，两个web容器间进行session的同步，但这样的操作是非常耗费系统资源的，当访问量增加时，会严重影响到网站的效率和稳定性。
当然还可以在讲服务分发给服务器之前使用负载均衡设备，该设备可以截获session id从而进行判断和分发，但这将会导致系统变为单点系统，如果一个web容器挂掉了，相应的请求也不能被执行了。而且这种做法还干扰了分发的公平性。大型互联网公司会存在跨站点的session同步问题，而目前时使用单点登录（SSO）的解决方案，但是仍旧逃脱不了session跨站点的共享问题。
综上，session存在两个问题需要解决：
- session的存储应该独立于web容器，也要独立于部署web容器的服务器；
- 如何进行高效的session同步。
session数据存储到内存时最佳的选择，因为硬盘的操作方式是IO操作，IO操作的效率远小于操作内存数据。因此最好的解决方案就是使用分布式缓存技术，比如：memcached和redis，将session信息的存储独立起来也是解决session同步问题的方法。分享两个参考网址：
点击打开链接：使用memcache的解决方案；
点击打开链接：使用zookeeper实现分布式session方案。