1.Cookie和Session的区别

会话(Session)跟踪是Web程序中常用的技术,用来跟踪用户的整个会话。常用的会话跟踪技术是Cookie与Session。

Cookie通过在客户端记录信息确定用户身份,Session通过在服务器端记录信息确定用户身份。

1.1 Cookie机制

在程序中,会话跟踪是很重要的事情。理论上,一个用户的所有请求操作都应该属于同一个会话,而另一个用户的所有请求操作则应该属于另一个会话,二者不能混淆。例如,用户A在超市购买的任何商品都应该放在A的购物车内,不论是用户A什么时间购买的,这都是属于同一个会话的,不能放入用户B或用户C的购物车内,这不属于同一个会话。

而Web应用程序是使用HTTP协议传输数据的。HTTP协议是无状态的协议。一旦数据交换完毕,客户端与服务器端的连接就会关闭,再次交换数据需要建立新的连接。这就意味着服务器无法从连接上跟踪会话。即用户A购买了一件商品放入购物车内,当再次购买商品时服务器已经无法判断该购买行为是属于用户A的会话还是用户B的会话了。要跟踪该会话,必须引入一种机制。

Cookie就是这样的一种机制。它可以弥补HTTP协议无状态的不足。在Session出现之前,基本上所有的网站都采用Cookie来跟踪会话。

1.1.1 什么是Cookie

Cookie意为“甜饼”,是由W3C组织提出

由于HTTP是一种无状态的协议,服务器单从网络连接上无从知道客户身份。怎么办呢?就给客户端们颁发一个通行证吧,每人一个,无论谁访问都必须携带自己通行证。这样服务器就能从通行证上确认客户身份了。这就是Cookie的工作原理。

Cookie实际上是一小段的文本信息。客户端请求服务器,如果服务器需要记录该用户状态,就使用response向客 户端浏览器颁发一个Cookie。客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时,浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务 器。服务器检查该Cookie,以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改Cookie的内容。

1.Cookie和Session的区别_第1张图片
Cookie.png

注意:Cookie功能需要浏览器的支持。

如果浏览器不支持Cookie(如大部分手机中的浏览器)或者把Cookie禁用了,Cookie功能就会失效。

不同的浏览器采用不同的方式保存Cookie。

1.1.2 记录用户访问次数

Java中把Cookie封装成了javax.servlet.http.Cookie类。每个Cookie都是该Cookie类的对象。服务器通过操作Cookie类对象对客户端Cookie进行操作。通过request.getCookie()获取客户端提交的所有Cookie(以Cookie[]数组形式返回),通过response.addCookie(Cookiecookie)向客户端设置Cookie。

Cookie对象使用key-value属性对的形式保存用户状态,一个Cookie对象保存一个属性对,一个request或者response同时使用多个Cookie。因为Cookie类位于包javax.servlet.http.*下面,所以JSP中不需要import该类。

1.1.3 Cookie的不可跨域名性

很多网站都会使用Cookie。例如,Google会向客户端颁发Cookie,Baidu也会向客户端颁发Cookie。那浏览器访问Google会不会也携带上Baidu颁发的Cookie呢?或者Google能不能修改Baidu颁发的Cookie呢?

答案是否定的。Cookie具有不可跨域名性。根据Cookie规范,浏览器访问Google只会携带Google的Cookie,而不会携带Baidu的Cookie。Google也只能操作Google的Cookie,而不能操作Baidu的Cookie。

Cookie在客户端是由浏览器来管理的。浏览器能够保证Google只会操作Google的Cookie而不会操作 Baidu的Cookie,从而保证用户的隐私安全。浏览器判断一个网站是否能操作另一个网站Cookie的依据是域名。Google与Baidu的域名 不一样,因此Google不能操作Baidu的Cookie。

需要注意的是,虽然网站images.google.com与网站www.google.com同属于Google,但是域名不一样,二者同样不能互相操作彼此的Cookie。

注意:用户登录网站www.google.com之后会发现访问images.google.com时登录信息仍然有效,而普通的Cookie是做不到的。这是因为Google做了特殊处理。本章后面也会对Cookie做类似的处理。

1.1.4 Unicode编码:保存中文

中文与英文字符不同,中文属于Unicode字符,在内存中占4个字符,而英文属于ASCII字符,内存中只占2个字节。Cookie中使用Unicode字符时需要对Unicode字符进行编码,否则会乱码。

提示:Cookie中保存中文只能编码。一般使用UTF-8编码即可。不推荐使用GBK等中文编码,因为浏览器不一定支持,而且JavaScript也不支持GBK编码。

1.1.5 BASE64编码:保存二进制图片

Cookie不仅可以使用ASCII字符与Unicode字符,还可以使用二进制数据。例如在Cookie中使用数字证书,提供安全度。使用二进制数据时也需要进行编码。

注意:本程序仅用于展示Cookie中可以存储二进制内容,并不实用。由于浏览器每次请求服务器都会携带Cookie,因此Cookie内容不宜过多,否则影响速度。Cookie的内容应该少而精。

1.1.6 设置Cookie的所有属性

JavaScript 可以使用 document.cookie 属性来创建 、读取、及删除 cookie。

//写cookies
document.cookie = "username1=xiaoming;"

您还可以为 cookie 添加一个过期时间(以 UTC 或 GMT 时间)。默认情况下,cookie 在浏览器关闭时删除:

//设置过期时间
document.cookie = "username2=xiaoming; expires=Thu, 18 Dec 2019 12:00:00 GMT";

您可以使用 path 参数告诉浏览器 cookie 的路径。默认情况下,cookie 属于当前页面。

document.cookie = "username3=xiaoming; expires=Thu, 18 Dec 2019 12:00:00 GMT;path=/";
1.Cookie和Session的区别_第2张图片
cookie示例.png

//读取 Cookie

// 在 JavaScript 中, 可以使用以下代码来读取 cookie:

var x = document.cookie;
console.log(x, typeof x);

document.cookie 将以字符串的方式返回所有的 cookie,类型格式: cookie1=value; cookie2=value; cookie3=value;

1.Cookie和Session的区别_第3张图片
读取cookie.png
修改 Cookie

//在 JavaScript 中,修改 cookie 类似于创建 cookie,如下所示:

document.cookie="username3=xiaohong; expires=Thu, 18 Dec 2019 12:00:00 GMT; path=/";

旧的 cookie 将被覆盖。
修改cookie.png
//删除 Cookie
//删除 cookie 非常简单。您只需要设置 expires 参数为以前的时间即可,如下所示,设置为 Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT:

document.cookie = "username3=; expires=Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT";

注意,当您删除时不必指定 cookie 的值。

完整函数示例

//设置 cookie 值的函数

首先,我们创建一个函数用于存储访问者的名字:

    function setCookie(cname, cvalue, exdays) {
        var d = new Date();
        d.setTime(d.getTime() + (exdays * 24 * 60 * 60 * 1000));
        var expires = "expires=" + d.toGMTString();
        document.cookie = cname + "=" + cvalue + "; " + expires;
    }

以上的函数参数中,cookie 的名称为 cname,cookie 的值为 cvalue,并设置了 cookie 的过期时间 expires。

该函数设置了 cookie 名、cookie 值、cookie过期时间。
//获取 cookie 值的函数

   function getCookie(cname) {
        var name = cname + "=";
        var ca = document.cookie.split(';');
        for (var i = 0; i < ca.length; i++) {
            var c = ca[i].trim();
            if (c.indexOf(name) == 0) return c.substring(name.length, c.length);
        }
        return "";
    }

cookie 名的参数为 cname。

创建一个文本变量用于检索指定 cookie :cname + "="。

使用分号来分割 document.cookie 字符串,并将分割后的字符串数组赋值给 ca (ca = document.cookie.split(';'))。

循环 ca 数组 (i=0;i
//检测 cookie 值的函数

最后,我们可以创建一个检测 cookie 是否创建的函数。

如果设置了 cookie,将显示一个问候信息。

如果没有设置 cookie,将会显示一个弹窗用于询问访问者的名字,并调用 setCookie 函数将访问者的名字存储 365 天:

    function checkCookie() {
        var username = getCookie("username");
        if (username != "") {
            alert("Welcome again " + username);
        }
        else {
            username = prompt("Please enter your name:", "");
            if (username != "" && username != null) {
                setCookie("username", username, 365);
            }
        }
    }

1.2 Session机制

除了使用Cookie,Web应用程序中还经常使用Session来记录客户端状态。Session是服务器端使用的一种记录客户端状态的机制,使用上比Cookie简单一些,相应的也增加了服务器的存储压力。

1.2.1 什么是Session

Session是另一种记录客户状态的机制,不同的是Cookie保存在客户端浏览器中,而Session保存在服务器上。客户端浏览器访问服务器的时候,服务器把客户端信息以某种形式记录在服务器上。这就是Session。客户端浏览器再次访问时只需要从该Session中查找该客户的状态就可以了。

如果说Cookie机制是通过检查客户身上的“通行证”来确定客户身份的话,那么Session机制就是通过检查服务器上的“客户明细表”来确认客户身份。Session相当于程序在服务器上建立的一份客户档案,客户来访的时候只需要查询客户档案表就可以了。

1.2.2 实现用户登录

Session对应的类为javax.servlet.http.HttpSession类。每个来访者对应一个Session对象,所有该客户的状态信息都保存在这个Session对象里。Session对象是在客户端第一次请求服务器的时候创建的。 Session也是一种key-value的属性对,通过getAttribute(Stringkey)和setAttribute(String key,Objectvalue)方法读写客户状态信息。Servlet里通过request.getSession()方法获取该客户的 Session,

例如:

HttpSession session = request.getSession();       // 获取Session对象

session.setAttribute("loginTime", new Date());     // 设置Session中的属性

out.println("登录时间为:" +(Date)session.getAttribute("loginTime"));      // 获取Session属性

request还可以使用getSession(boolean create)来获取Session。区别是如果该客户的Session不存在,request.getSession()方法会返回null,而 getSession(true)会先创建Session再将Session返回。

Servlet中必须使用request来编程式获取HttpSession对象,而JSP中内置了Session隐藏 对象,可以直接使用。如果使用声明了<%@page session="false" %>,则Session隐藏对象不可用。

当多个客户端执行程序时,服务器会保存多个客户端的Session。获取Session的时候也不需要声明获取谁的Session。Session机制决定了当前客户只会获取到自己的Session,而不会获取到别人的Session。各客户的Session也彼此独立,互不可见。

提示:Session的使用比Cookie方便,但是过多的Session存储在服务器内存中,会对服务器造成压力。

1.2.3 Session的生命周期

Session保存在服务器端。为了获得更高的存取速度,服务器一般把Session放在内存里。每个用户都会有一个独立的Session。如果Session内容过于复杂,当大量客户访问服务器时可能会导致内存溢出。因此,Session里的信息应该尽量精简。

Session在用户第一次访问服务器的时候自动创建。需要注意只有访问JSP、Servlet等程序时才会创建Session,只访问HTML、IMAGE等静态资源并不会创建Session。如果尚未生成Session,也可以使用request.getSession(true)强制生成Session。

Session生成后,只要用户继续访问,服务器就会更新Session的最后访问时间,并维护该Session。用户每访问服务器一次,无论是否读写Session,服务器都认为该用户的Session“活跃(active)”了一次。

1.2.4 Session的有效期

由于会有越来越多的用户访问服务器,因此Session也会越来越多。为防止内存溢出,服务器会把长时间内没有活跃的Session从内存删除。这个时间就是Session的超时时间。如果超过了超时时间没访问过服务器,Session就自动失效了。

1.2.6 Session对浏览器的要求

虽然Session保存在服务器,对客户端是透明的,它的正常运行仍然需要客户端浏览器的支持。这是因为Session 需要使用Cookie作为识别标志。HTTP协议是无状态的,Session不能依据HTTP连接来判断是否为同一客户,因此服务器向客户端浏览器发送一 个名为JSESSIONID的Cookie,它的值为该Session的id(也就是HttpSession.getId()的返回值)。Session 依据该Cookie来识别是否为同一用户。

该Cookie为服务器自动生成的,它的maxAge属性一般为–1,表示仅当前浏览器内有效,并且各浏览器窗口间不共享,关闭浏览器就会失效。

因此同一机器的两个浏览器窗口访问服务器时,会生成两个不同的Session。但是由浏览器窗口内的链接、脚本等打开的新窗口(也就是说不是双击桌面浏览器图标等打开的窗口)除外。这类子窗口会共享父窗口的Cookie,因此会共享一个Session。

注意:新开的浏览器窗口会生成新的Session,但子窗口除外。子窗口会共用父窗口的Session。例如,在链接上右击,在弹出的快捷菜单中选择“在新窗口中打开”时,子窗口便可以访问父窗口的Session。

如果客户端浏览器将Cookie功能禁用,或者不支持Cookie怎么办?例如,绝大多数的手机浏览器都不支持Cookie。Java Web提供了另一种解决方案:URL地址重写。

1.2.7 URL地址重写

URL地址重写是对客户端不支持Cookie的解决方案。URL地址重写的原理是将该用户Session的id信息重写 到URL地址中。服务器能够解析重写后的URL获取Session的id。这样即使客户端不支持Cookie,也可以使用Session来记录用户状态。 HttpServletResponse类提供了encodeURL(Stringurl)实现URL地址重写,例如:



    "> 
    Homepage


该方法会自动判断客户端是否支持Cookie。如果客户端支持Cookie,会将URL原封不动地输出来。如果客户端不支持Cookie,则会将用户Session的id重写到URL中。重写后的输出可能是这样的:



    Homepage


即在文件名的后面,在URL参数的前面添加了字符串“;jsessionid=XXX”。其中XXX为Session的 id。分析一下可以知道,增添的jsessionid字符串既不会影响请求的文件名,也不会影响提交的地址栏参数。用户单击这个链接的时候会把 Session的id通过URL提交到服务器上,服务器通过解析URL地址获得Session的id。

如果是页面重定向(Redirection),URL地址重写可以这样写:

<%

    if(“administrator”.equals(userName))

    {

       response.sendRedirect(response.encodeRedirectURL(“administrator.jsp”));

        return;

    }

%>

效果跟response.encodeURL(String url)是一样的:如果客户端支持Cookie,生成原URL地址,如果不支持Cookie,传回重写后的带有jsessionid字符串的地址。

对于WAP程序,由于大部分的手机浏览器都不支持Cookie,WAP程序都会采用URL地址重写来跟踪用户会话。

注意:TOMCAT判断客户端浏览器是否支持Cookie的依据是请求中是否含有Cookie。尽管客户端可能会支持Cookie,但是由于第一次请求时不会携带任何Cookie(因为并无任何Cookie可以携带),URL地址重写后的地址中仍然会带有jsessionid。当第二次访问时服务器已经在浏览器中写入Cookie了,因此URL地址重写后的地址中就不会带有jsessionid了。

1.2.8 Session中禁止使用Cookie

既然WAP上大部分的客户浏览器都不支持Cookie,索性禁止Session使用Cookie,统一使用URL地址重写会更好一些。Java Web规范支持通过配置的方式禁用Cookie。下面举例说一下怎样通过配置禁止使用Cookie。

打开项目sessionWeb的WebRoot目录下的META-INF文件夹(跟WEB-INF文件夹同级,如果没有则创建),打开context.xml(如果没有则创建),编辑内容如下:

代码1.11 /META-INF/context.xml






或者修改Tomcat全局的conf/context.xml,修改内容如下:

代码1.12  context.xml





    


部署后TOMCAT便不会自动生成名JSESSIONID的Cookie,Session也不会以Cookie为识别标志,而仅仅以重写后的URL地址为识别标志了。

注意:该配置只是禁止Session使用Cookie作为识别标志,并不能阻止其他的Cookie读写。也就是说服务器不会自动维护名为JSESSIONID的Cookie了,但是程序中仍然可以读写其他的Cookie。

参考资料:
https://www.cnblogs.com/linguoguo/p/5106618.html
http://www.runoob.com/js/js-cookies.html

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