Cookie
和Session
都是为了解决HTTP协议的无状态问题,存储HTTP通讯中客户端与服务器之间的会话状态。不同的是Cookie
依赖HTTP请求头与响应头实现且存储在客户端,而Session
存储在服务器端,Session
可以通过Cookie
实现,也可以使用URL回写的方式实现。
Cookie
Session
1.1 HTTP无状态带来的问题
HTTP协议是无状态的,客户端(浏览器)与服务器之间基于请求-响应
实现数据交互,响应结束后两者之间的连接就会断开。由于每次会话都是一新连接,所以服务器无法从连接上获取会话状态。这样就会带来一些问题,如:页面发生跳转后服务器无从得知用户在上一个页面的输入、也无从得知用户是否登等。
1.2 无状态问题的解决
一个HTTP请求由三部分构成:状态行、请求头、请求体。其中状态行和请求头在所有的HTTP请求方法中都存在,而请求体只有POST
、PUT
等部分请求方法中存在。
如,POST
请求IT笔录网站时,服务器会收到如下结构的请求:
POST / HTTP/1.0 // 状态行
HOST: itbilu.com // 请求头
Accept-Encoding: gzip, deflate
user=myName&age=33 // 请求体
服务器收到客户端请求后,会对用户请求进行响应。一个HTTP响应也同样由三部分构成:状态行、响应头、响应体。与HTTP请求类似,状态行和响应头在所有HTTP请求响应中都会存在,而响应体只存在于部分HTTP请求方法的响应中。
如,IT笔录收到上面的请求后,会返回一个如下结构的HTTP响应:
HTTP/1.0 200 OK // 状态行
Content-type: text/html // 响应头
…… // 响应体
如上所示,HTTP请求/响应中,除正文外还有一个请求/响应头。而这个请求/响应头都是可设置的,根据这一特征我们可以请求头中加一个记录用户状态信息请求头,就可以实现用户状态的传递。
这也正是Cookie
的实现方式。Cookie
是存储在客户端的一个特殊的字符串,在发送HTTP请求时,这个字符串会添加到一个名为Cookie
的请求头中一同发送到服务器。Session
的实现方式也类似,不同的是状态信息存储在了服务器中,而只在客户端的Cookie
中存储了一个表示该会话标识的SessionId
。
Cookie
Cookie
通过Cookie
请求头和Set-Cookie
响应头实现:
Set-Cookie
- 服务器响应头,用于告诉客户端要设置Cookie
Cookie
- 请求头,根据Set-Cookie
设置并保存到客户端的Cookie
值,会在再次发送HTTP请求时通过这个请求头一同发送到服务器Cookie
实现原理如下:
如上所示,用户请求客户端后,如果需要记录状态服务器会在请求响应中包含一个Set-Cookie
响应头。客户端收到这个响应头到,会将Cookie
保存到客户端。
对于一个需要保存状态的HTTP响应来说,请响应格式如下:
HTTP/1.0 200 OK
Set-Cookie: UserID=itbilu; Max-Age=3600; Version=1
Content-type: text/html
……
客户端收到这个响应头后,会将CookieUserID=itbilu
进行存储,并设置超时时间为3600
秒,而Version
表示Cookie的版本。
再次请求服务器时,客户端会在请求头中包含一个Cookie
请求头,其值就是之前从服务器返回的状态信息。
示例如下:
GET / HTTP/1.0
HOST: itbilu.com
Cookie: UserID=itbilu
更多关于Cookie
的介绍,请参考:Http Cookie机制及Cookie的实现原理。
Session
Cookie
很好的解决了HTTP通讯中状态问题,但其本身也存在一些问题,如:
Cookie
会被一起发送到服务器,当Cookie
数据量较大时也会带来额外的请求数据量Cookie
数量及大小有一定的限制Session
解决了Cookie
的一些缺点。Session
同样是为了记录用户状态,对于每个用户来说都会有相应的一个状态值保存在服务器中,而只在客户端记录一个sessionID
用于区分是哪个用户的Session
。
与Cookie
相比Session
有一定的优势:
Session
值存储在服务器,相对来说更安全sessionID
,数据量更小Session
同样需要在客户端存储一个sessionID
。可以这个值存储在Cookie
,每次发送请求时通过Cookie
请求头将其发送到服务器;也可以不使用Cookie
,而将sessionID
做为一个额外的请求参数,通过URL或请求体发送到服务器。
基于Cookie
实现Session
的实现原理如下:
由上可见,基于Cookie
实现Session
时,其本质上还是在客户端保存一个Cookie
值。这个值就是sessionID
,sessionID的名称也可按需要设置,为保存安全,其值也可能会在服务器端做加密处理。服务器在收到sessionID
后,就可以对其解密及查找对应的用户信息等。