Cookie和Session会话管理基础

Cookie和Session会话管理基础

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概述

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我们从打开浏览器到关闭浏览器属于一次会话，从开始选购商品到支付也称为一次会话，在这个过程中会产生很多的数据，我们需要保存产生的数据，前提是不会保存在数据库中，那么究竟是怎么保存会话中产生的数据呢？这就是本文将要深入学习的问题。

问题定义

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会话管理的根本性问题：怎么管理会话中产生的数据，前提是不使用数据库。

解决方案

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使用域对象，域对象就是实现资源之间的数据共享。使用session域对象来保存会话数据。

会话技术

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会话技术分类

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目前会话技术只有两种，分别是：

• Cookie技术：会话数据保存在浏览器客户端
• Session技术：会话数据保存在服务器端

Cookie技术

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Cookie技术的特点是会话数据保存在浏览器客户端，其核心就在一个类中，该类就是Cookie类，学号这个类就学好了Cookie技术，Cookie类用于存储会话数据。

• 构造Cookie对象

Cookie(String name , String value);

• 设置Cookie

void setPath(String uri);   //设置Cookie的有效访问路径
void setMaxAge(int expiry);  //设置Cookie的有效时间
void setValue(String newValue); //设置Cookie的值

• 发送Cookie到浏览器保存

//在HttpServletResponse中存在下面的方法
void response.addCookie(Cookie cookie); //避免手动发送Cookie信息

• 服务器接收Cookie信息

//在HttpServletRequest中存在下面的方法
Cookie[] request.getCookies();  //接收cookie

Cookie技术原理

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• 服务器创建一个Cookie对象，然后将会话数据存储到Cookie中

• 服务器会发送Cookie的信息到浏览器

• 浏览器得到服务器发送的Cookie，然后保存在浏览器端

• 浏览器下次访问服务器时，会带着Cookie信息

• 服务器会接收到浏览器带来的Cookie信息

Cookie技术使用实例

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package com.jpzhutech.cookie_test;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class CookieDemo1 extends HttpServlet {

    /**
     * The doGet method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        //1. 创建Cookie对象
        Cookie cookie1 = new Cookie("name","eric");
        Cookie cookie2 = new Cookie("email", "[email protected]");
        //2. 把Cookie的数据发送到浏览器，通过响应头set-cookie发送
        //response.setHeader("set-cookie", "name=eric,[email protected]");   //需要自己去拼接，建议使用addCookie()方法
        response.addCookie(cookie1);
        response.addCookie(cookie2);

        /** 查看响应头信息，发现Cookie信息已经保存到浏览器端
            HTTP/1.1 200 OK
            Server: Apache-Coyote/1.1
            Set-Cookie: name=eric
            Set-Cookie: email="[email protected]"; Version=1
            Content-Length: 0
            Date: Thu, 08 Sep 2016 08:16:32 GMT
         */
        //3. 接受浏览器发送的Cookie信息
        //String header = request.getHeader("cookie");  //这种方法得到的信息还得自己去拆分
        //System.out.println(header);
        Cookie[] cookies = request.getCookies();  //服务器拿到浏览器带来的Cookie信息
        if(cookies != null){
            for(Cookie c:cookies){
                String name = c.getName();
                String value = c.getValue();
                System.out.println(name+"="+value);
            }
        }
    }

}

Cookie技术细节

---

• 设置Cookie的有效路径 void setPath(String uri); 其中有效路径是指Cookie的有效路径保存在哪里，那么浏览器在有效访问服务器时就会带着Cookie信息，否则则不会带着Cookie信息

package com.jpzhutech.cookie_test;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class CookieDemo1 extends HttpServlet {

    /**
     * The doGet method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        //1. 创建Cookie对象
        Cookie cookie1 = new Cookie("name","eric");
        Cookie cookie2 = new Cookie("email", "[email protected]");

        //设置Cookie的有效路径，默认情况：有效路径在当前web应用下
        cookie2.setPath("/jpzhu");  //当我们访问http://localhost:8080/Cookie_Test/CookieDemo1时不会看到cookie2的任何信息，这就是所谓的访问路径

        //2. 把Cookie的数据发送到浏览器，通过响应头set-cookie发送
        //response.setHeader("set-cookie", "name=eric,[email protected]");   //需要自己去拼接，建议使用addCookie()方法
        response.addCookie(cookie1);
        response.addCookie(cookie2);

        /** 查看响应头信息，发现Cookie信息已经保存到浏览器端
            HTTP/1.1 200 OK
            Server: Apache-Coyote/1.1
            Set-Cookie: name=eric
            Set-Cookie: email="[email protected]"; Version=1
            Content-Length: 0
            Date: Thu, 08 Sep 2016 08:16:32 GMT
         */
        //3. 接受浏览器发送的Cookie信息
        //String header = request.getHeader("cookie");  //这种方法得到的信息还得自己去拆分
        //System.out.println(header);
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        if(cookies != null){
            for(Cookie c:cookies){
                String name = c.getName();
                String value = c.getValue();
                System.out.println(name+"="+value);
            }
        }
    }

}

• 设置Cookie的有效时间，时间可以为正整数、负整数、零，其中正整数表示Cookie数据保存在浏览器的缓存目录(硬盘中)，数值表示保存时间；负整数表示Cookie保存在浏览器的内容中，浏览器关闭Cookie就丢失；零表示删除同名的Cookie数据。

package com.jpzhutech.cookie_test;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class CookieDemo1 extends HttpServlet {

    /**
     * The doGet method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        //1. 创建Cookie对象
        Cookie cookie1 = new Cookie("name","eric");
        Cookie cookie2 = new Cookie("email", "[email protected]");

        //设置Cookie的有效路径，默认情况：有效路径在当前web应用下
        cookie2.setPath("/jpzhu");  //当我们访问http://localhost:8080/Cookie_Test/CookieDemo1时不会看到cookie2的任何信息，这就是所谓的访问路径


        //设置Cookie的有效时间
        //cookie1.setMaxAge(20); // 20代表的是20s，此时Cookie信息只会保存20s，正整数时间只要不超过指定的时间，尽管你关闭了浏览器，重启浏览器还是能访问到该Cookie信息
        //cookie1.setMaxAge(-1); //保存在浏览器内存中，当浏览器关闭时，Cookie数据就会消失，只要不关闭浏览器，任何时间都能获取到该Cookie信息，这种Cookie也叫作会话Cookie
        cookie1.setMaxAge(0);  //意味着删除同名的Cookie数据
        //2. 把Cookie的数据发送到浏览器，通过响应头set-cookie发送
        //response.setHeader("set-cookie", "name=eric,[email protected]");   //需要自己去拼接，建议使用addCookie()方法
        response.addCookie(cookie1);
        response.addCookie(cookie2);

        /** 查看响应头信息，发现Cookie信息已经保存到浏览器端
            HTTP/1.1 200 OK
            Server: Apache-Coyote/1.1
            Set-Cookie: name=eric
            Set-Cookie: email="[email protected]"; Version=1
            Content-Length: 0
            Date: Thu, 08 Sep 2016 08:16:32 GMT
         */
        //3. 接受浏览器发送的Cookie信息
        //String header = request.getHeader("cookie");  //这种方法得到的信息还得自己去拆分
        //System.out.println(header);
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        if(cookies != null){
            for(Cookie c:cookies){
                String name = c.getName();
                String value = c.getValue();
                System.out.println(name+"="+value);
            }
        }
    }
}

• Cookie只能保存非中文的字符串数据类型，可以保存多个Cookie，但是浏览器一般只允许保存300个Cookie信息，每个站点最多存放20个Cookie，每个Cookie的大小限制为4kB。

Cookie技术实际案例

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案例一：显示用户上次访问的时间，具体的要求是:当我们首次登陆该网站时，显示：”您首次访问该网站，时间为:…”，当您第n次访问该网站时，显示:”欢迎您再次访问该网站，您上次访问的时间为:…，本次访问时间为：…” ，我们肯定是将访问的时间保存在Cookie域对象中，并且在拿到数据时，要能精细的操作访问时间。

---

//注意在测试该端代码之前，一定要加上Servlet的jar包
package com.jpzhutech.cookie;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

import javax.mail.internet.NewsAddress;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class CookieDemo2 extends HttpServlet {

    /**
     * The doGet method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    //用户上次访问时间cookie联系
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");  //设置响应能显示中文
        //获取系统时间
        SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        String currentTime = format.format(new Date());

        //首先确定第一次访问，或者是没有Cookie或者是没有名字为LastTime的Cookie
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        String LastTime = null;  //用来存储访问的时间，如果开始检查cookie数组发现其中有内容，说明不是第一次访问
        if(cookies != null){
            for(Cookie cookie : cookies){
                if(cookie.getName().equals("LastTime")){
                    //有LastTime的cookie，已经是第n次访问该网站
                    LastTime = cookie.getValue();

                    //第n次访问
                    response.getWriter().write("欢迎回来，你上次访问的时间是："+LastTime+" 当前时间是:"+currentTime);
                    //更新Cookie数据
                    cookie.setValue(currentTime);
                    cookie.setMaxAge(1*30*24*3600);
                    //将更新后的Cookie发送到浏览器
                    response.addCookie(cookie);
                    break;
                }
            }    
        }
        if(cookies == null || LastTime==null){
            //显示当前时间到浏览器
            response.getWriter().write("你是首次访问本网站，当前时间是："+currentTime);

            //创建一个Cookie对象
            Cookie cookie = new Cookie("LastTime", currentTime);
            cookie.setMaxAge(1*30*24*3600);
            response.addCookie(cookie);   //写入cookie
        }
    }
/**
 * 测试结果为：你是首次访问本网站，当前时间是：2016-09-08 07:45:52 
 * 欢迎回来，你上次访问的时间是：2016-09-08 07:45:52 当前时间是:2016-09-08 07:45:54
 * 当你关闭浏览器之后还是可以访问到保存到硬盘中的Cookie信息
 */
}

案例二:显示用户最近浏览过的商品，基本需求是：用户会进入商品列表具体去查看某一商品的详细信息，当我们再次打开该网站时，会显示改用户之前浏览过的商品，第一次进入网站时，没有浏览过商品，不进行显示，当查看过商品之后就会显示详情信息，要求显示的商品不能超过三个，并且最后浏览的商品应该放在最前面。

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代码见附件中。

Session技术

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Session技术和Cookie技术本质是一样的，都是为了保存会话数据，那么我们已经学习了Cookie技术，为什么还需要Session技术呢？原因是：Cookie技术存在局限性，因为Cookie技术只能保存字符串，并且只能存储英文字符，数据的容量不能超过4KB，Cookie也能被浏览器清楚，出于上面种种的限制，我们需要改进Cookie技术，此时我们只能使用Session技术。Session技术的特点是：会话数据保存在服务器端(具体是保存到服务器宿主机的内存中)。

Session技术原理

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学习Session其实就是学习一个HttpSession类，但是我们发现HttpSession其实是一个接口，所有的Session相关的方法都在HttpServletRequest中，按照下面的步骤学习：

• 创建或者得到HttpSession的对象

//在HttpServletRequest中存在下面的函数
HttpSession getSession();   //创建Session对象，并给Session对象分配一个唯一的ID，叫作JSESSIONID，并把JSESSIONID作为Cookie的值发送给浏览器保存，第二次访问的时候，浏览器会带着JSESSIONID的Cookie访问服务器，服务器得到JSESSIONID，会在服务器的内存中搜索是否存在对应编号的Session对象，如果找到对应编号的Session对象，直接返回该对象，如果找不到对应编号的Session对象，创建新的Session，然后递归的重复上述的步骤。
HttpSession getSession(boolean create);

• 设置Session对象

void SetMaxInactivInterval(int interval); //设置Session对象的有效时间
void invalidate();   //销毁Session对象
String getId();   // 得到Session的编号

• 保存会话数据到Session对象中

void setAttribute(String name, String value);   //保存会话数据的方法
Object getAttribute();   //共享域对象
void removeAttribute(String name);  //清楚域对象Session

Session技术使用实例

---

package com.jpzhutech.session;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class SessionDemo1 extends HttpServlet {


    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        //得到Session对象
        HttpSession session = request.getSession();

        //保存会话数据
        session.setAttribute("name", "rose");
    }

}

package com.jpzhutech.session;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class SessionDemo2 extends HttpServlet {
/***
 * 保存会员数据到Session域对象
 */

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        //创建Session对象
        HttpSession session = request.getSession();

        //取出数据
        String attribute = (String) session.getAttribute("name");
        System.out.println("name="+attribute);

    }
}

部署上述的项目并启动tomcat，首先在浏览器中启动SessionDemo1，然后再启动SessionDemo2，接着在控制台就看到了输出的结果。

在测试时出现了下述的现象，现象描述：

• 打开浏览器1：创建Session对象并保存Session会话数据 –保存数据
• 打开浏览器1的新窗口：得到Session对象的会话数据 –可以取出数据
• 关闭浏览器1
• 重新打开浏览器1：得到Session对象数据 –不能取出数据
• 浏览器2：得到Session的会话数据 –不能取出数据

在哪个Session域对象保存数据，就必须从哪个域对象取出会话数据，具体原因的解释参见Session技术原理部分，结论：通过JSESSIONID在服务器中找对应的Session。

Session技术细节

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• 得到Session编号

String getId();   //得到Session编号

• 两个getSession方法的原因

void getSession(true);  //创建或者得到Session对象，没有匹配的Session编号，自动创建Session编号，默认情况下是该种情况
void getSession(false);  //得到Session对象，没有匹配的Session，不会自动的创建Session，而是返回null

• Session对象销毁的时间

默认情况下30分钟后服务器自动回收，那么我们可以自己设置时间吗？可以，采用下面的两种方法：

void SetMaxInactivInterval(int interval);

还可以直接在web.xml文件中增加配置修改，所有的Session都直接配置好。

 
  <session-config>
      <session-timeout>1session-timeout>
  session-config>

• 手动销毁Session对象

void invalidate();   //销毁Session对象

Session技术实际案例

---

案例：实现用户登录注册功能，首先我们需要写一个登陆的页面，之后会要求我们输入用户名和密码，提交之后就到后台去处理，后台使用Servlet去接收，查询数据库，判断是否存在该用户名和密码，存在话登陆成功，不存在的话登陆失败。如果失败的话就跳转到失败的页面，如果成功的话就去到主页，成功的主页我用Servlet来实现，显示欢迎回来某某某，我们需要从会话信息中得到用户的名字并且显示出来。

---

package com.jpzhutech.loginservlet;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class LoginServlet extends HttpServlet {

    /**
     * The doGet method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");

        //1. 接收参数
        String userName = request.getParameter("username");
        String userPassword = request.getParameter("userpassword");

        //2. 判断逻辑，采用硬编码而不是去查询数据库，真实的场景应该是去数据库中做查询
        if("eric".equals(userName) && "123456".equals(userPassword)){
            //登录成功
            //将用户数据保存到session对象中
            HttpSession session = request.getSession();
            //将数据保存到session对象中
            session.setAttribute("loginName", userName);

            //跳转到用户主页
            response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/IndexServlet");
        }else{
            //登录失败，重定向到失败页面
            response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/fail.html");
        }
    }

    /**
     * The doPost method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to post.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }

}

package com.jpzhutech.loginservlet;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.nio.charset.Charset;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class IndexServlet extends HttpServlet {

    /**
     * The doGet method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();

        //接收request数据
        HttpSession session = request.getSession();
        if(session == null){
            //没有登录成功，跳转到登录页面
            response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/LoginServlet");
            return;
        }

        //取出会话数据
        String userName = (String) session.getAttribute("loginName");

        //检查是否执行到该步骤
        //System.out.println("哈哈，欢迎回来");
        String html = "";
        html = "欢迎回来,"+userName+"" ;
        writer.write(html);
    }

    /**
     * The doPost method of the servlet. 

     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to post.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }

}

<--- login.html---->

<html>
  <head>
    <meta name="content-type" content="text/html; charset=utf8">
    <title>登录页面title>

    <meta name="keywords" content="keyword1,keyword2,keyword3">
    <meta name="description" content="this is my page">


    

  head>

  <body>
    <form action="/Login/LoginServlet" method="post">
        用户名:<input type="text" name="username" />
        <br/>
        密码:<input type="password" name="userpassword" />
        <br/>
        <input type="submit" value="登录" />  
    form>
  body>
html>

<html>
  <head>
    <meta name="content-type" content="text/html; charset=utf8">
    <title>信息提示页面title>

    <meta name="keywords" content="keyword1,keyword2,keyword3">
    <meta name="description" content="this is my page">


    

  head>

  <body>
    <font color='red'>亲，你的用户名或密码错误，请重新输入!font>
    <a href="/Login/login.html">返回登录页面a>
  body>
html>