JavaWeb——Cookie与Session机制

JavaWeb——Cookie与Session机制

 1、前言

  Cookie与Session机制都是应用于Web开发的会话管理或会话跟踪中。最大的区别是：Cookie是客户端(浏览器端)会话技术，而Session是服务端会话技术，而。本篇文章将系统的说明Cookie与Session机制及其应用场景。

  既然提到Cookie与Session机制都离不开"会话"，那么首先来看一下什么是"会话"。

  会话管理的产生：由于HTTP的无状态性，使得会话管理或者会话跟踪成为Web应用开发一个无法避免的问题。默认情况一下，一个WEB服务器是无法区分一个HTTP请求是否为第一次访问。
  会话：一次会话中包含多次请求和响应
  一次会话：浏览器第一次给服务器发送请求，会话建立，直到有一方断开位置
  会话的功能：在一次会话的范围内的多次请求间共享数据

  现在的JavaWeb项目要再谈及会话，一般就是这两种实现方式

   ● 客户端会话技术：Cookie，将数据保存在客户端(浏览器)

   ● 服务端会话技术：Session，将数据保存在服务器

 2、Cookie

  Cookie:客户端会话技术，将数据保存在客户端(浏览器)，Cookies是一个很少的信息片段，可自动地在浏览器和Web服务器间交互，因此Cookies可存储在多个页面间传递信息。Cookie作为HTTP header的一部分，其传输由HTTP协议控制，此外，可以控制Cookies的有效时间。浏览器通常支持每个网站高达20个Cookies。

  2.1.Cookie的相关操作

   服务端生成Cookie对象

		Cookie cookie = new Cookie(String name,String value);

   HTTP响应时会服务端会将Cookie对象发送(返回)给浏览器

		response.addCookie(cookie);

   服务端获取Cookie对象，由于Cookie没有提供直接根据name获取Cookie的方法，因此只能获取到所有的Cookie[]，再根据name一个一个进行比较，最终找出该name所对应的value。

		Cookie[] request.getCookies()
		
		// 根据name一个一个进行比较
		Cookie[] cookies = request.getCookies();
		String name = "xxx";
		String value;
		if (cookies != null) {
		    for (Cookie c : cookies) {
		        if (c.getName().equals(name)) {
		            value = c.getValue();
		       }
		   }
		}

   删除Cookie，将name对应的value属性置为空，就相当于是删除，或者将Cookie的存活时间设置为0(Cookie立即过期)，也相当于是删除。服务端删除Cookie后需要给浏览器发送Cookie已被删除的结果(resp.addCookie(rmCookie));

)

		// 将value置空
		Cookie rmCookie = new Cookie(name, "");
		// 将存活时间置0
		rmCookie.setMaxAge(0);
		// 向浏览器发送被删除的Cookie
		resp.addCookie(rmCookie);

  2.2.Cookie的实现原理

   Cookie是一段文本信息。客户端第一次请求服务器时，如果服务器需要记录用户状态，就在响应用户请求时发送一段Cookie信息。客户端浏览器保存该Cookie信息，当用户再次访问该网站时，浏览器会把Cookie做为请求信息的一部分提交给服务器。服务器检查Cookie内容，以此来判断用户状态，服务器还会对Cookie信息进行维护，必要时会对Cookie内容进行修改。(更多关于Cookie实现的文字描述请参考：Cookie实现原理)

   只看文字会让人索然无味，因此还是放个图来更清晰的了解Cookie的实现原理。

   这张图中就可以看出，Cookie的信息是保存在浏览器端的。

  2.3.Cookie的细节

   2.3.1.服务器一次可不可以向浏览器发送多个Cookie

    可以，创建多个Cookie对象，使用response对象的addCookie()多次发送即可。

   2.3.2.Cookie的生命周期(在浏览器中能保存多久)

    默认情况下，当浏览器关闭后，Cookie数据被销毁

    设置Cookie声明周期，使Cookie持久化

用Cookie对象调用setMaxAge(int seconds)方法
  正数：将Cookie数据写到硬盘文件中持久化存储，second表示cookie存活时间，单位是秒
  负数：默认值为-1，存在浏览器内存中，浏览器一关闭就销毁Cookie数据
  零：删除Cookie数据

   2.3.3.Cookie的不可跨域名性(Cookie共享问题)

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。

    与之相同的，若在一个Tomcat服务器中部署了多个Web项目，那么在这些项目中Cookie是否共享？

   默认情况下Cookie不能共享
    setPath(String path)：设置Cookie的获取范围，默认情况下设置当前项目的虚拟目录，如果要共享，则将path设置为："/"。

    不同的Tomcat服务器间Cookie共享问题

    setDomain(String path)：如果设置一级域名相同，那么多个服务器间Cookie共享

   2.3.4.Cookie对中文的支持

    在Tomcat8之前，Cookie中不能直接存储中文(Cookie中保存中文只能编码。一般使用UTF-8编码即可)，在Tomcat8之后，Cookie支持中文数据。

  2.3.Cookie的特点

   ● Cookie存储的数据保存在浏览器中(客户端)

   ● 浏览器对于单个Cookie的大小有限制（一般4K左右，和浏览器有关）以及对同一个域名下的总Cookie数量也有限制（一般20个左右，和浏览器有关）

  2.4.Cookie的作用

   ● Cookie一般用于存储少量的不太敏感的数据

   ● 用户免登录(在不登录的情况下完成服务器对客户端的身份识别，主要作用）

 3、Session

  Session:服务端会话技术，将数据保存在服务器，在一次会话的多次请求间共享数据。
  HttpSession:Servlet对Session机制的一种封装

  3.1.HttpSession的相关操作

   服务端获取Session对象，如果不存在就创建一个

		HttpSession httpSession = request.getSession();
		
		// 方法重载，如果没有，返回null
		HttpSession httpSession = req.getSession(false);
		// 方法重载，如果没有，创建一个
		HttpSession httpSession = req.getSession(true);

   服务端设置Session对象的值，需要注意的是，这里的value是Object类型的，区别于Cookie只能使用String。因此Session可以存储任意类型、任意大小的数据。

		httpSession.setAttribute(String name, Object value);

   服务端获取Session对象的内容，比Cookie好在，Session可以通过name直接查找到对应的值。

		Object value = httpSession.getAttribute(String name);

  3.2.HttpSession的实现原理

   所有保存在HttpSession的数据不会被发送到客户端，不同于其它会话管理技术， Servlet容器为每个 HttpSession生成唯一的标识， 并将该标识发送给浏览器，或创建一个名为JSESSIONID的cookie， 或者在 URL后附加一个名为jsessionid 的参数。 在后续的请求中，浏览器会将标识提交给服务端，这样服务器就可以识别该请求是由哪个用户发起的。 Servlet容器会自动选择一种方式传递会话标识，无须开发人员介入 。

   与Cookie相同，只用文字描述会让人有种想撞墙的想法，因此也放个图了解一下HttpSession的实现原理。

  3.3.Session的细节

   3.3.1.当客户端关闭后，服务器不关闭，两次获取Session是否为同一个

    ● 默认情况下，不是同一个

    ● 若想要实现相同，则需要自行创建一个Cookie，该Cookie的name为JSESSIONID(name必须是这个)，value为session.getId()，并设置该Cookie的最大存活时间，使得Cookie持久化保存。(虽然session默认生成的Cookie随着浏览器的关闭而销毁，但通过自定义相同的JSESSIONID，从而实现两次访问相同的session，至少，这两次访问是在session还未过期时，若session已过期，就不能实现相同了)

		//希望客户端关闭后再次获取Session能相同
        Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID",session.getId());
        cookie.setMaxAge(60 * 60);
        response.addCookie(cookie);

   3.3.2.客户端不关闭，服务器关闭后，两次获取的Session是否为同一个

    ● 默认情况下，不是同一个

    ● 要确保数据不丢失(session的钝化和活化——Tomcat已经完成了钝化和活化工作，具体钝化活化细节请参考：Session的活化与钝化)

      ● session的钝化：当服务器正常关闭时,还存活着的session(在设置时间内没有销毁) 会随着服务器的关闭被以文件(“SESSIONS.ser”)的形式存储在tomcat 的work 目录下。
      ● session的活化：当服务器再次正常开启时,服务器会找到之前的“SESSIONS.ser” 文件，从中恢复之前保存起来的Session 对象。
      ● 想要随着Session 被钝化、活化的对象它的类必须实现Serializable 接口
      ● I注意：DEA可以完成钝化但是无法活化成功，要依靠本地的Tomcat服务器去完成钝化和活化，但是实际开发中也不会在IDEA里面部署项目，所以关系不大。

   3.3.3.HttpSession的生命周期(Session什么时候被销毁)

    ● 默认情况下是30分钟(容器的配置)，可修改Tomcat容器的默认配置(具体操作如下)

    ● 手动设置当前程序session的过期时间

		// 1、web.xml配置文件中更改配置信息
		
			 20
		
		// 2、调用setMaxInactiveInterval()方法，在用户30分钟之内无活动，设置过期，单位秒
		httpSession.setMaxInactiveInterval(60 * 30);

    ● 手动设置session立即过期(一般用于用户退出登录时，代码中人为设置过期)

		httpSession.invalidate();

    ● 当服务器关闭时，session被销毁(可能牵扯钝化活化问题)

  3.3.Session的特点

   ● Session存储的数据保存在服务器端(一次会话的多次请求的数据)

   ● Session可以存储任意类型、任意大小的数据(value为Object)

   ● 不同于URL重新、 隐藏域或cookie， 放入 到HttpSession 的值， 是存储在内存中的， 因此，不要往HttpSession放入太多对象或大对象。 尽管现代的 Servlet容器在内存不够用的时候会将保存在 HttpSessions的对象转储到二级存储上， 但这样有性能问题， 因此需要小心存储。

   ● 放到HttpSession的值是Object类型

     ①可以是任意实现 java.io.Serializable 的java对象，因为Servlet容器认为必要时会将这些对象放入文件或数据库中，尤其在内存不够用的时候。

     ②当然也可以将不支持序列化的对象放入HttpSession， 但是这样的话，当Servlet容器视图序列化的时候会失败并报错。

 4、Cookie与Session的区别

   参考文档：Cookie与Session(会话技术)、Cookie客户端技术和Session服务端技术。