浅入深出Session

在难也要学完《深入分析的Java Web》的深入理解Session与Cookie，断断续续花了三四天的时间在学习这块内容，好难啊，但还是得逼自己学完，不想一直掉坑里
记录一下学习内容，这样哪天忘记了又能重新拾起来

（一）浅入部分：方法使用介绍
1.Session创建的时间：客户端第一次请求服务器的时候创建的。
通过request.getSession()可以获得对应的session对象(返回类型为HttpSession)，不存在将返回null。调用request.getSession(true)，如果该客户的session不存在，将先创建session对象，在返回session。
测试代码：SessionTest.java

public class SessionTest extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        HttpSession session = request.getSession();
        String id = session.getId();
        System.out.println("session_id: " + id);
    }
}

运行结果：

session_id: BE37D76B19597F991999F482A0A6F9BD

说明在客户端第一次请求时就创建了session对象，并且这个过程对我们来说是透明的。
注：获取session时只需调用getSession()方法就可以了，不需要指定是哪个客户端的session。session的机制决定了当前客户只会获得自己的session，而不会获得别人的session。各客户的session互相独立、互不可见

2.session的生命周期
tomcat8中默认session的生命周期为30min

session的生命周期没有cookie长是有原因的，cookie保存在浏览器中一般是永久的。session就不一样了，为了获得更高的缓存速度，服务器一般把session保存在内存中，但是，如果网站是高并发的，并且session保存的内容很多，就会造成内存溢出，所以需要定期清除那些不常用的session，通过设置一个时间，时间不可以太长，超时清理，缓减内存压力。如果自己需要更改sessiond的生命周期，有两种方式可以修改
1）tomcat web.xml文件中进行修改
2）调用setMaxInactiveInterval(int i)方法进行修改
注意web.xml中时间的单位为小时，setMaxInactiveInterval(int i)方法中时间的单位为秒

3.session对浏览器的要求
session需要依赖cookie，服务器生成session时会生成一个name为jsessionid的cookie，值为session的id（即HttpSession.getId()的返回值）,session通过cookie来识别是否为同一个用户。服务器自动生成的cookie，maxAge属性一般为-1，仅在当前浏览器内的当前窗口有效，关闭浏览器就会失效。如果浏览器禁用cookie或不支持cookie，就需要使用url地址重写。
url地址重写原理：将该用户的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。这样就可以不需要使用cookie记录session的id了。
测试代码：SessionTest.java

public class SessionTest extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("进入SessionTest方法体内");
        HttpSession session = request.getSession();
        String id = session.getId();
        System.out.println("session_id: " + id);
        Cookie[] cookies = request.getCookies();

        System.out.println("size: " + cookies.length);

        if (cookies.length != 0) {
            for (Cookie c : cookies) {
                System.out.println("name: " + c.getName() + "  value: " + c.getValue());
            }

        }
//        response.sendRedirect("/cookie_message");
    }

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doPost(request, response);
    }
}

运行结果：

进入SessionTest方法体内
session_id: 5748CB766C7130F80F259E72A5637920
进入SessionTest方法体内
session_id: 5748CB766C7130F80F259E72A5637920
size: 1
name: JSESSIONID  value: 5748CB766C7130F80F259E72A5637920

先清理一下浏览器缓存，第一次进入方法体时会报500空指针异常
报空指针异常的原因是此时request.getCookies()没有结果，第二次继续调用方法时才成功，从结果中看出确实生成一个name为JSESSIONID ，值为session id的cookie。
思考了一下出错原因：客户端第一次请求服务器时生成一个session，同时生成了一个cookie，但这次生成的cookie要通过服务器的响应以后才能返回给客户端，所以第一次取不到想要的cookie。
禁用cookie后，因为在tomcat配置文件中禁用cookie没有效果，直接禁用了浏览器

禁用cookie

原来的程序运行结果：

进入SessionTest方法体内
session_id: 39385CEDA231B7DDBC1A42C9BBB6EC92
进入SessionTest方法体内
session_id: 31E06944B9086767087BCF32E9A5D273
进入SessionTest方法体内
session_id: A796BD79458635C4C117198B09C9269C
进入SessionTest方法体内
session_id: 31D60D8791F88E7D28E567A085D3BFCC

一直报500空指针的错误，也就是说明没有cookie
那就使用url重写

修改一下上面的代码：

public class SessionTest extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("进入SessionTest方法体内");
        HttpSession session = request.getSession();
        String id = session.getId();
        System.out.println("session_id: " + id)；
        response.sendRedirect(response.encodeRedirectURL("/cookie_message"));
    }
 
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doPost(request, response);
    }
}

url地址栏变为了：
http://localhost:8080/cookie_message;jsessionid=D4BCA30FE7A2E44D615DBFE04A4016A4
运行结果：

进入SessionTest方法体内
session_id: D4BCA30FE7A2E44D615DBFE04A4016A4

说明url重定向成功了，这样服务器可以通过url来获得session id了

（二）深出部分：session底层是如何工作的
4.session工作机制
当客户端和服务器建立连接时会创建一个session，创建session对象的过程大致是这样的：
1）解析url，url中是否有session id（一般可以解析的url是重写后的url，像这样，http://localhost:8080/cookie_message;jsessionid=D4BCA30FE7A2E44D615DBFE04A4016A4，id则为jsessionid）
2）如果浏览器是支持cookie的,则从cookie中拿到session id,并覆盖之前的session id（即url重写中的session id）
所以客户端支持cookie,tomcat仍然会解析cookie中的session id，然后覆盖url中的session id
3)根据session id在manager类的session容器中查找是否存在这个id的session对象
4）如果步骤3）中查找不到这个对象，则创建这个id的session对象
5）将这个session对象添加到session容器中
6）根据这个id新增一个cookie,并将这个cookie设置到http协议头中
7）通过调用request.getSession()可以获得该对象。它的底层是通过requestedSessionId从StandardManager（Manager的实现类）的sessions集合中（就是之前说的容器）获取对应客户的HttpSession对象

5）管理session对象的StandardManager类介绍
StandardManager类负责Servlet容器中所有session对象生命周期的管理。当tomcat重启或关闭时，StandardManager通过序列化（调用unload方法）将没有过期的session对象持久化到SESSIONS.ser文件中，当tomcat重启时，即StandardManager初始化时，会重新读取这个文件，解析出所有的session对象保存到StandardManager的session集合中。注意：在重启读取SESSIONS.ser文件时，会在一次进行检查session是否过期，过期就不在加载到sessions集合中了。不正常的关闭tomcat服务器也有可能不会对session进行持久化，因为调用不到unload方法
SESSIONS.ser这个文件有点难找，最后选择以搜索的方式查找到了这类文件

皮皮甜电脑上的SESSIONS.ser文件查找结果

6）session过期清理
检查session是否过期是tomcat中的一个后台线程完成的（backgroundProcess()方法），如果过期了，则将设置Session.expire(true)，否则保留session。过期了的session对象不是立刻就被清理的，tomcat使用一个1分钟的定时任务定时清除当前超时session对象，所以清除超时的session对象有一个小于1分钟的延时，在处理过期问题上，redis清理过期键的机制和它类似。如果此时expire=true，但是定时任务时间没有到，客户端发送request.getSession()请求，则这个session对象将会被立刻清理掉，不会等定时任务来清理，并创建一个新的session对象来响应客户端的请求

2017年最后一篇文章
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