JavaWeb - Cookie、Session、SessionId 详解

一、概述

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。

本章将系统地讲述Cookie与Session机制,并比较说明什么时候不能用Cookie,什么时候不能用Session。



二、Cookie

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,最早由Netscape社区发展的一种机制。目前Cookie已经成为标准,所有的主流浏览器如IE、Netscape、Firefox、Opera等都支持Cookie。

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。


查看某个网站颁发的Cookie很简单。在浏览器地址栏输入javascript:alert (document. cookie)就可以了(需要有网才能查看)。JavaScript脚本会弹出一个对话框显示本网站颁发的所有Cookie的内容,如图1.1所示。

图1.1  Baidu网站颁发的Cookie

图1.1中弹出的对话框中显示的为Baidu网站的Cookie。其中第一行BAIDUID记录的就是笔者的身份helloweenvsfei,只是Baidu使用特殊的方法将Cookie信息加密了。

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。

IE浏览器会在“C:\Documents and Settings\你的用户名\Cookies”文件夹下以文本文件形式保存,一个文本文件保存一个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

除了name与value之外,Cookie还具有其他几个常用的属性。每个属性对应一个getter方法与一个setter方法。Cookie类的所有属性如表1.1所示。

表1.1  Cookie常用属性
JavaWeb - Cookie、Session、SessionId 详解_第1张图片

1.1.7  Cookie的有效期

Cookie的maxAge决定着Cookie的有效期,单位为秒(Second)。Cookie中通过getMaxAge()方法与setMaxAge(int maxAge)方法来读写maxAge属性。

如果maxAge属性为正数,则表示该Cookie会在maxAge秒之后自动失效。浏览器会将maxAge为正数的Cookie持久化,即写到对应的Cookie文件中。无论客户关闭了浏览器还是电脑,只要还在maxAge秒之前,登录网站时该Cookie仍然有效。下面代码中的Cookie信息将永远有效。

Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei");   // 新建Cookie

cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE);           // 设置生命周期为MAX_VALUE

response.addCookie(cookie);                    // 输出到客户端

如果maxAge为负数,则表示该Cookie仅在本浏览器窗口以及本窗口打开的子窗口内有效,关闭窗口后该Cookie即失效。maxAge为负数的Cookie,为临时性Cookie,不会被持久化,不会被写到Cookie文件中。Cookie信息保存在浏览器内存中,因此关闭浏览器该Cookie就消失了。Cookie默认的maxAge值为–1。

如果maxAge为0,则表示删除该Cookie。Cookie机制没有提供删除Cookie的方法,因此通过设置该Cookie即时失效实现删除Cookie的效果。失效的Cookie会被浏览器从Cookie文件或者内存中删除,

例如:

Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei");   // 新建Cookie

cookie.setMaxAge(0);                          // 设置生命周期为0,不能为负数

response.addCookie(cookie);                    // 必须执行这一句

response对象提供的Cookie操作方法只有一个添加操作add(Cookie cookie)。

要想修改Cookie只能使用一个同名的Cookie来覆盖原来的Cookie,达到修改的目的。删除时只需要把maxAge修改为0即可。

注意:从客户端读取Cookie时,包括maxAge在内的其他属性都是不可读的,也不会被提交。浏览器提交Cookie时只会提交name与value属性。maxAge属性只被浏览器用来判断Cookie是否过期。

1.1.8  Cookie的修改、删除

Cookie并不提供修改、删除操作。如果要修改某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,添加到response中覆盖原来的Cookie。

如果要删除某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,并将maxAge设置为0,并添加到response中覆盖原来的Cookie。注意是0而不是负数。负数代表其他的意义。读者可以通过上例的程序进行验证,设置不同的属性。

注意:修改、删除Cookie时,新建的Cookie除value、maxAge之外的所有属性,例如name、path、domain等,都要与原Cookie完全一样。否则,浏览器将视为两个不同的Cookie不予覆盖,导致修改、删除失败。

1.1.9  Cookie的域名

Cookie是不可跨域名的。域名www.google.com颁发的Cookie不会被提交到域名www.baidu.com去。这是由Cookie的隐私安全机制决定的。隐私安全机制能够禁止网站非法获取其他网站的Cookie。

正常情况下,同一个一级域名下的两个二级域名如www.helloweenvsfei.com和images.helloweenvsfei.com也不能交互使用Cookie,因为二者的域名并不严格相同。如果想所有helloweenvsfei.com名下的二级域名都可以使用该Cookie,需要设置Cookie的domain参数,例如:

Cookie cookie = new Cookie("time","20080808"); // 新建Cookie

cookie.setDomain(".helloweenvsfei.com");           // 设置域名

cookie.setPath("/");                              // 设置路径

cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE);               // 设置有效期

response.addCookie(cookie);                       // 输出到客户端

读者可以修改本机C:\WINDOWS\system32\drivers\etc下的hosts文件来配置多个临时域名,然后使用setCookie.jsp程序来设置跨域名Cookie验证domain属性。

注意:domain参数必须以点(".")开始。另外,name相同但domain不同的两个Cookie是两个不同的Cookie。如果想要两个域名完全不同的网站共有Cookie,可以生成两个Cookie,domain属性分别为两个域名,输出到客户端。

1.1.10  Cookie的路径

domain属性决定运行访问Cookie的域名,而path属性决定允许访问Cookie的路径(ContextPath)。例如,如果只允许/sessionWeb/下的程序使用Cookie,可以这么写:

Cookie cookie = new Cookie("time","20080808");     // 新建Cookie

cookie.setPath("/session/");                          // 设置路径

response.addCookie(cookie);                           // 输出到客户端

设置为“/”时允许所有路径使用Cookie。path属性需要使用符号“/”结尾。name相同但domain相同的两个Cookie也是两个不同的Cookie。

注意:页面只能获取它属于的Path的Cookie。例如/session/test/a.jsp不能获取到路径为/session/abc/的Cookie。使用时一定要注意。

1.1.11  Cookie的安全属性

HTTP协议不仅是无状态的,而且是不安全的。使用HTTP协议的数据不经过任何加密就直接在网络上传播,有被截获的可能。使用HTTP协议传输很机密的内容是一种隐患。如果不希望Cookie在HTTP等非安全协议中传输,可以设置Cookie的secure属性为true。浏览器只会在HTTPS和SSL等安全协议中传输此类Cookie。下面的代码设置secure属性为true:

Cookie cookie = new Cookie("time", "20080808"); // 新建Cookie

cookie.setSecure(true);                           // 设置安全属性

response.addCookie(cookie);                        // 输出到客户端

提示:secure属性并不能对Cookie内容加密,因而不能保证绝对的安全性。如果需要高安全性,需要在程序中对Cookie内容加密、解密,以防泄密。

1.1.12  JavaScript操作Cookie

Cookie是保存在浏览器端的,因此浏览器具有操作Cookie的先决条件。浏览器可以使用脚本程序如JavaScript或者VBScript等操作Cookie。这里以JavaScript为例介绍常用的Cookie操作。例如下面的代码会输出本页面所有的Cookie。

由于JavaScript能够任意地读写Cookie,有些好事者便想使用JavaScript程序去窥探用户在其他网站的Cookie。不过这是徒劳的,W3C组织早就意识到JavaScript对Cookie的读写所带来的安全隐患并加以防备了,W3C标准的浏览器会阻止JavaScript读写任何不属于自己网站的Cookie。换句话说,A网站的JavaScript程序读写B网站的Cookie不会有任何结果。

1.1.13  setPath()、setDomain()

正常的cookie只能在一个应用中共享,即一个cookie只能由创建它的应用获得。 

i、可在同一应用服务器内共享方法:设置cookie.setPath(“/”);

本机tomcat/webapp下面有两个应用:cas和webapp_b,

    1)原来在cas下面设置的cookie,在webapp_b下面获取不到,path默认是产生cookie的应用的路径。

    2)若在cas下面设置cookie的时候,增加一条cookie.setPath("/");或者cookie.setPath("/webapp_b/");就可以在webapp_b下面获取到cas设置的cookie了。

    3)此处的参数,是相对于应用服务器存放应用的文件夹的根目录而言的(比如tomcat下面的webapp),因此cookie.setPath("/");之后,可以在webapp文件夹下的所有应用共享cookie,而cookie.setPath("/webapp_b/");是指cas应用设置的cookie只能在webapp_b应用下的获得,即便是产生这个cookie的cas应用也不可以。

    4)设置cookie.setPath("/webapp_b/jsp")或者cookie.setPath("/webapp_b/jsp/")的时候,只有在webapp_b/jsp下面可以获得cookie,在webapp_b下面但是在jsp文件夹外的都不能获得cookie。

    5)设置cookie.setPath("/webapp_b");,是指在webapp_b下面才可以使用cookie,这样就不可以在产生cookie的应用cas下面获取cookie了。

    6)有多条cookie.setPath("XXX");语句的时候,起作用的以最后一条为准。

ii、跨域共享cookie的方法:设置cookie.setDomain(“.jszx.com”);

A机所在的域:home.langchao.com,A应用:cas
B机所在的域:jszx.com,B应用:webapp_b

    1)在cas下面设置cookie的时候,增加cookie.setDomain(".jszx.com");,这样在webapp_b下面就可以取到cookie。

    2)这个参数必须以“.”开始。

    3)输入url访问webapp_b的时候,必须输入域名才能解析。比如说在A机器输入:http://lc-bsp.jszx.com:8080/webapp_b,可以获取cas在客户端设置的cookie,而B机器访问本机的应用,输入:http://localhost:8080/webapp_b则不可以获得cookie。

    4)设置了cookie.setDomain(".jszx.com");,还可以在默认的home.langchao.com下面共享。

通常,cookie却不能跨越域传递,只有那些创建它的域才能访问,同一根域名下的二级域名,三级域名可以直接共享。但你可以利用重定向来间接的获取cookies。

1.1.14  案例:永久登录

如果用户是在自己家的电脑上上网,登录时就可以记住他的登录信息,下次访问时不需要再次登录,直接访问即可。实现方法是把登录信息如账号、密码等保存在Cookie中,并控制Cookie的有效期,下次访问时再验证Cookie中的登录信息即可。

保存登录信息有多种方案。最直接的是把用户名与密码都保持到Cookie中,下次访问时检查Cookie中的用户名与密码,与数据库比较。这是一种比较危险的选择,一般不把密码等重要信息保存到Cookie中。

还有一种方案是把密码加密后保存到Cookie中,下次访问时解密并与数据库比较。这种方案略微安全一些。如果不希望保存密码,还可以把登录的时间戳保存到Cookie与数据库中,到时只验证用户名与登录时间戳就可以了。

这几种方案验证账号时都要查询数据库。

本例将采用另一种方案,只在登录时查询一次数据库,以后访问验证登录信息时不再查询数据库。实现方式是把账号按照一定的规则加密后,连同账号一块保存到Cookie中。下次访问时只需要判断账号的加密规则是否正确即可。本例把账号保存到名为account的Cookie中,把账号连同密钥用MD1算法加密后保存到名为ssid的Cookie中。验证时验证Cookie中的账号与密钥加密后是否与Cookie中的ssid相等。

代码1.8 loginCookie.jsp

<%@ page language="java"pageEncoding="UTF-8" isErrorPage="false" %>

<%!                                                  // JSP方法

    private static final String KEY =":[email protected]";
                                                     // 密钥 

    public final static String calcMD1(Stringss) { // MD1 加密算法

       String s = ss==null ?"" : ss;                  // 若为null返回空

       char hexDigits[] = { '0','1', '2', '3', '4', '1', '6', '7', '8', '9',
       'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };                        // 字典

       try {

        byte[] strTemp =s.getBytes();                          // 获取字节

        MessageDigestmdTemp = MessageDigest.getInstance("MD1"); // 获取MD1

       mdTemp.update(strTemp);                                // 更新数据

        byte[] md =mdTemp.digest();                        // 加密

        int j =md.length;                                 // 加密后的长度

        char str[] = newchar[j * 2];                       // 新字符串数组

        int k =0;                                         // 计数器k

        for (int i = 0; i< j; i++) {                       // 循环输出

         byte byte0 =md[i];

         str[k++] =hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];

         str[k++] =hexDigits[byte0 & 0xf];

        }

        return newString(str);                             // 加密后字符串

       } catch (Exception e){return null; }

    }

%>

<%

   request.setCharacterEncoding("UTF-8");             // 设置request编码

    response.setCharacterEncoding("UTF-8");        // 设置response编码

   

    String action =request.getParameter("action"); // 获取action参数

   

    if("login".equals(action)){                       // 如果为login动作

        String account =request.getParameter("account");
                                                     // 获取account参数

        String password =request.getParameter("password");
                                                     // 获取password参数

        int timeout = newInteger(request.getParameter("timeout"));
                                                     // 获取timeout参数

              

        String ssid =calcMD1(account + KEY); // 把账号、密钥使用MD1加密后保存

       

        CookieaccountCookie = new Cookie("account", account);
                                                     // 新建Cookie

       accountCookie.setMaxAge(timeout);              // 设置有效期

       

        Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ssid);   // 新建Cookie

       ssidCookie.setMaxAge(timeout);                 // 设置有效期

       

       response.addCookie(accountCookie);             // 输出到客户端

       response.addCookie(ssidCookie);            // 输出到客户端

       

        // 重新请求本页面,参数中带有时间戳,禁止浏览器缓存页面内容

       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.
        currentTimeMillis());

        return;

    }

    elseif("logout".equals(action)){                  // 如果为logout动作

       

        CookieaccountCookie = new Cookie("account", "");
                                                 // 新建Cookie,内容为空

       accountCookie.setMaxAge(0);                // 设置有效期为0,删除

              

        Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ""); // 新建Cookie,内容为空

       ssidCookie.setMaxAge(0);                   // 设置有效期为0,删除

       response.addCookie(accountCookie);         // 输出到客户端

       response.addCookie(ssidCookie);         // 输出到客户端

        //重新请求本页面,参数中带有时间戳,禁止浏览器缓存页面内容

       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.
        currentTimeMillis());

        return;

    }

    boolean login = false;                        // 是否登录

    String account = null;                        // 账号

    String ssid = null;                           // SSID标识

   

    if(request.getCookies() !=null){               // 如果Cookie不为空

        for(Cookie cookie :request.getCookies()){  // 遍历Cookie

           if(cookie.getName().equals("account"))  // 如果Cookie名为
                                                    account

               account = cookie.getValue();       // 保存account内容

           if(cookie.getName().equals("ssid")) // 如果为SSID

               ssid = cookie.getValue();          // 保存SSID内容

        }

    }

    if(account != null && ssid !=null){    // 如果account、SSID都不为空

        login =ssid.equals(calcMD1(account + KEY));
                                      // 如果加密规则正确, 则视为已经登录

    }

%>



       <%= login ? "欢迎您回来" : "请先登录"%>

        <% if(login){%>

            欢迎您, ${ cookie.account.value }.   

           
            注销

        <% } else {%>

        

           

               

                   

               

               

                   

               

               

                   

                   

               

                   

               

           
账号:
密码:
有效期: 关闭浏览器即失效
30天                    内有效
"> 永久有效
                <% } %>

登录时可以选择登录信息的有效期:关闭浏览器即失效、30天内有效与永久有效。通过设置Cookie的age属性来实现,注意观察代码。运行效果如图1.7所示。

图1.7  永久登录

提示:该加密机制中最重要的部分为算法与密钥。由于MD1算法的不可逆性,即使用户知道了账号与加密后的字符串,也不可能解密得到密钥。因此,只要保管好密钥与算法,该机制就是安全的。


 

三、Session

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。下面的例子使用Session记录客户账号信息。

源代码如下:

代码1.9  session.jsp

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8"%>









<%!

    DateFormat dateFormat = newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");         // 日期格式化器

%>

<%

    response.setCharacterEncoding("UTF-8");        // 设置request编码

    Person[] persons =

    {           

       // 基础数据,保存三个人的信息

        new Person("Liu Jinghua","password1", 34, dateFormat.parse
        ("1982-01-01")),

        new Person("Hello Kitty","hellokitty", 23, dateFormat.parse
        ("1984-02-21")),

        new Person("Garfield", "garfield_pass",23, dateFormat.parse
        ("1994-09-12")),

     };

    String message = "";                      // 要显示的消息

    if(request.getMethod().equals("POST"))

    { 

        // 如果是POST登录       

        for(Person person :persons)

        {           

            // 遍历基础数据,验证账号、密码

            // 如果用户名正确且密码正确

           if(person.getName().equalsIgnoreCase(request.getParameter("username"))&&person.getPassword().equals(request.getParameter("password")))

           {              

               // 登录成功,设置将用户的信息以及登录时间保存到Session

               session.setAttribute("person", person);                   // 保存登录的Person

               session.setAttribute("loginTime", new Date());          // 保存登录的时间              

               response.sendRedirect(request.getContextPath() + "/welcome.jsp");

               return;

            }

        }      

        message = "用户名密码不匹配,登录失败。";       // 登录失败

    }

%>





    // ... HTML代码为一个FORM表单,代码略,请看随书光盘

登录界面验证用户登录信息,如果登录正确,就把用户信息以及登录时间保存进Session,然后转到欢迎页面welcome.jsp。welcome.jsp中从Session中获取信息,并将用户资料显示出来。

welcome.jsp代码如下:

代码1.10  welcome.jsp

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8"%>









<%!

    DateFormat dateFormat = newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");         // 日期格式化器

%>

<%

    Person person =(Person)session.getAttribute("person");                       // 获取登录的person

    Date loginTime =(Date)session.getAttribute("loginTime");                     // 获取登录时间

%>

    // ... 部分HTML代码略

            

               

                   

               

               

                   

               

               

                   

               

               

                   

               

            
您的姓名:<%= person.getName()%>
登录时间:<%= loginTime%>
您的年龄:<%= person.getAge()%>
您的生日:<%=dateFormat.format(person.getBirthday()) %>

程序运行效果如图1.8所示。

图1.8  使用Session记录用户信息

注意程序中Session中直接保存了Person类对象与Date类对象,使用起来要比Cookie方便。

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。

Session的超时时间为maxInactiveInterval属性,可以通过对应的getMaxInactiveInterval()获取,通过setMaxInactiveInterval(longinterval)修改。

Session的超时时间也可以在web.xml中修改。另外,通过调用Session的invalidate()方法可以使Session失效。

1.2.5  Session的常用方法

Session中包括各种方法,使用起来要比Cookie方便得多。Session的常用方法如表1.2所示。

表1.2  HttpSession的常用方法
JavaWeb - Cookie、Session、SessionId 详解_第2张图片

Tomcat中Session的默认超时时间为20分钟。通过setMaxInactiveInterval(int seconds)修改超时时间。可以修改web.xml改变Session的默认超时时间。例如修改为60分钟:



   60      



注意:参数的单位为分钟,而setMaxInactiveInterval(int s)单位为秒。

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。比如用友集团的移动商街等。

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。


 

四、SessionId

(1)关闭浏览器session就被干掉的假象的问题

当在前台取出session时,关闭浏览器后再次访问服务器,这时服务器返回了一个null,此时的返回的session并非之前的那个session而是一个新的session。

-->先来看看session的生命周期:

  创建:当getSession()后,session就被创建。

  结束:有三种结束生命的情况 >>

        1.服务器会默认一个30分钟的生命时间值,若在这个期间,为被访问服务器时就会自动结束生命;

          |--可以在服务器下的web.xml文件中的 30 修改这是默认值,是以分
                                    为单位。

        2.session自杀: 调用session.invalidate()方法可以立即杀死session;

        3.服务器意外关闭。(服务器正常关闭时session是会被服务器保存在服务器的 session.ser 文件中(在work文
                             件夹下))

 

--> 当关闭浏览器时怎么就会有session干掉的假象呢?

  由于session是基于Cookie的。浏览器发起请求会携带sessionId到服务器,服务器根据这个id来判读当前访问的是哪个session。

  然而浏览器被关闭后由于浏览器的Cookie文件还未设置MaxAge值,所以在此时浏览器的Cookie是会话级别的,是存在浏览器的内存中,当浏览器被关闭浏览器的内存被释放,临时文件被清除,这时的Cookie也随之销毁,则当前这个请求中被没有之前的那个sessionId值,服务器就当时第一次访问,给浏览器创建一个新的session值并返回一个null;

  但是之前的那个session并没有被干掉,只是浏览器找不到这个sessionId了。这样一来,此时服务器器就存在了两个session了。

-->解决这个假象的方案

   我们可以创建一个新的CooKie,该Cookie的名字为jsession,path为WEB应用的虚拟路径,并设置setMaxAge()的毫秒值,让Cookie保存在客户端的硬盘中,这时即使多次对浏览器进行关开操作是不会清楚客户端硬盘文件的。所以,Cookie就不丢失了,SessionId也不会随浏览器关闭而丢失。

  具体代码实现:

Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID", session.getId());
cookie.setPath(request.getContextPath()+"/");
cookie.setMaxAge(30*60);
response.addCookie(cookie);

(2)机制讲解

当你第一次访问一个网站的时候,网站服务器会在响应头内加上Set-Cookie:PHPSESSID=nj1tvkclp3jh83olcn3191sjq3(php服务器),或Set-Cookie JSESSIONID=nj1tvkclp3jh83olcn3191sjq3(java服务器)信息,此信息是服务器随机生成的,放在服务器内存里,为了标识唯一的客户端用户,内容不会重复,这就是sessionid。 

当浏览器得到这个sessionid会将它放在自己的进程内存里,这里不同的浏览器会有所不同,IE进程间不能共享这个sessionid,也就是新开一个IE将不能共享这个sessionid;而Firefox进程间可以共享。然后你继续发请求给这个网站的时候,浏览器就会把这个sessionid放在请求头里发送给该服务器了,这样服务器得到sessionid后再和自己内存里存放的sessionid对比锁定客户端,从而区分不同客户端,完成会话。 

可以看出如果用这种方式,当用户在会话的过程中关闭浏览器结束进程,则这个sessionid将消失,如果用户又打开浏览器想继续这次会话的时候,就会因为发送的请求中没有这个sessionid而使服务器无法辨别该把那个session信息给他,注意(这个时候服务器端的sessionid和sessionid所指向的session都还存在,只是没有正确的sessionid和它匹配而占用服务器内存,只有session过期或服务器重启才释放内存)。 

上面这种方式叫会话cookie,把cookie放在浏览器内存里,只能在这个浏览器的内存范围里完成会话,是一种不长久的方式,为了能长久会话,就出现了持久化cookie,把cookie固化在用户的计算机上,现在的cookie不单单能存放sessionid,还能放用户信息,样式表信息等。 

如果用户禁止了所有cookie的使用,那么会话cookie和持久化cookie都不能用了,有个方案也可以解决问题,就是URL重写,这里要说下的就是URL重写只能实现会话cookie的效果,持久会话实现不了。

(3)验证总结

  1. 打开A浏览器,sessionId-A被创建,新建一个A浏览器里的标签页,还是sessionId-A,关闭其中的一个标签页(没有退出浏览器)仍然还能识别出sessionId-A(即 Cookie 中还存留着sessionId-A)。
  2. 在 1 的基础上,再打开A浏览器(甚至多个)(不是新建标签页),其作用相当于只是一个标签页而已,新建和关闭该A浏览器 Cookie 中还存留着sessionId-A。(前提是只要没有完全关闭完A浏览器)
  3. 打开B浏览器,则 sessionId-A 就找不到了,则不同的浏览器之间不共享 sessionId。(好像IE有个版本浏览器不按常规出牌)
  4. 完全关闭某个浏览器,则该浏览器的临时 Cookie 则被清空,导致下次重新打开该浏览器, Cookie 中 sessionId-A 就没有了,但是如果 sessionId-A、sessionVal-A 还没有到达超时状态或者强制失效状态,则 sessionId-A、sessionVal-A 还是在的,只是 Cookie 原先的 sessionId-A 被清空了,没办法去匹配,导致再想读取原先的内容输出为NULL。
  5. 同个机子、同个服务器、不同的应用之间的 sessionId 不同。

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