搞懂session与cookie，一篇足以
本片转载来源：https://blog.csdn.net/think2me/article/details/38726429（感谢大神的分享，干货满满）
前言：
今天就来彻底的学一些session是个啥东西，我罗列了几个需要知道的要点：
1.session 是啥？
2.怎么保存的？
3.如何运行？
4.有生命周期吗？
5.关闭浏览器会过期吗？
6.redis代替文件存储session
7.分布式session的同步问题
session是啥？
首先，我大致的知道，session是一次浏览器和服务器的交互的会话，会话是啥呢？就是我问候你好吗？你回恩很好。就是一次会话，那么对话完成后，这次会话就结束了，还有我也知道，我们可以将一个变量存入全部的 $_SESSION['name'] 中，这样php的各个页面和逻辑都能访问到，所以很轻松的用来判断是否登陆。
这是我之前理解的session，当然也是对的，只是解释的太肤浅，理解的太表面了，面试官如果听到这样的答案其实是不太满意的。我参考了其他的很多资料，彻底理解清楚session。
在说session是啥之前，我们先来说说为什么会出现session会话，它出现的机理是什么？我们知道，我们用浏览器打开一个网页，用到的是HTTP协议，学过计算机的应该都知道这个协议，它是无状态的，什么是无状态呢？就是说这一次请求和上一次请求是没有任何关系的，互不认识的，没有关联的。但是这种无状态的的好处是快速。
所以就会带来一个问题就是，我希望几个请求的页面要有关联，比如：我在www.a.com/login.php里面登陆了，我在www.a.com/index.php 也希望是登陆状态，但是，这是2个不同的页面，也就是2个不同的HTTP请求，这2个HTTP请求是无状态的，也就是无关联的，所以无法单纯的在index.php中读取到它在login.php中已经登陆了！
那咋搞呢？我不可能这2个页面我都去登陆一遍吧。或者用笨方法这2个页面都去查询数据库，如果有登陆状态，就判断是登陆的了。这种查询数据库的方案虽然可行，但是每次都要去查询数据库不是个事，会造成数据库的压力。
所以正是这种诉求，这个时候，一个新的客户端存储数据方式出现了：cookie。cookie是把少量的信息存储在用户自己的电脑上，它在一个域名下是一个全局的，只要设置它的存储路径在域名www.a.com下 ，那么当用户用浏览器访问时，php就可以从这个域名的任意页面读取cookie中的信息。所以就很好的解决了我在www.a.com/login.php页面登陆了，我也可以在www.a.com/index.php获取到这个登陆信息了。同时又不用反复去查询数据库。
虽然这种方案很不错，也很快速方便，但是由于cookie 是存在用户端，而且它本身存储的尺寸大小也有限，最关键是用户可以是可见的，并可以随意的修改，很不安全。那如何又要安全，又可以方便的全局读取信息呢？于是，这个时候，一种新的存储会话机制：session 诞生了。
我擦，终于把session是怎么诞生的给圆清楚了，不容易啊！！！
好，session 诞生了，从上面的描述来讲，它就是在一次会话中解决2次HTTP的请求的关联，让它们产生联系，让2两个页面都能读取到找个这个全局的session信息。session信息存在于服务器端，所以也就很好的解决了安全问题。
session的运行机制和是怎么保存的？
既然，它也是一种服务区存储数据的方式，肯定也是存在服务器的某个地方了。确实，它存在服务器的/tmp 目录下，这一点我们接下来慢慢讲。
我们先说下它的运行机制，是怎么分配的。我们主要用PHP中session的机制，其实各种语言都差不多。
如果这个时候，我们需要用到session，那我们第一步怎么办呢？第一步是开启session：
session_start();
这是个无任何返回值的函数，既不会报错，也不会成功。它的作用是开启session，并随机生成一个唯一的32位的session_id，类似于这样：4c83638b3b0dbf65583181c2f89168ec session的全部机制也是基于这个session_id，它用来区分哪几次请求是一个人发出的。为什么要这样呢？因为HTTP是无状态无关联的，一个页面可能会被成百上千人访问，而且每个人的用户名是不一样的，那么服务器如何区分这次是小王访问的，那次是小名访问的呢？所以就有了找个唯一的session_id 来绑定一个用户。一个用户在一次会话上就是一个session_id，这样成千上万的人访问，服务器也能区分到底是谁在访问了。
我们做个试验，看看，是不是这样的：
我们在php.iyangyi.com 域名下的a.php 页面中，输入如下代码：
session_start(); echo "SID: ".SID."
"; echo "session_id(): ".session_id()."
"; echo "COOKIE: ".$_COOKIE["PHPSESSID"];
我们看到居然还有一个警告。我们先一个一个的看。首先SID这个常量，我们没有给它赋值，它居然能有输出，其次session_id()这个系统方法是输出本次生成的session_id。最后$_COOKIE['PHPSESSIID'] 没有值，这个我们接下来说。
好，我们再次刷新这个页面，我们能看到什么？
奇怪的事情发生了。SID 没有值了，$_COOKIE['PHPSESSID']中有值了。而且，2次刷新，session_id 都是一样
的：bjvlo4p38cfqkr1hr7pe924ts3，实际情况下，只要不关闭网页，怎么刷新都是一样：
既然我们看到COOKIE中有值了，我们，打开firebug开看到底是什么：
而且这个PHPSESSID的过期时间是会话，什么意思呢？就是浏览器只要不关就一直不存，浏览器一关就过期，消失了。
好，我们关掉浏览器，重新打开a.php页面，看看有没有什么变化：
你看，是不是又回到当初第一次打开时候的样子。
OK，解惑的时候到了：
每次我们访问一个页面，如果有开启session，也就是有session_start() 时，就会自动生成一个session_id 来标注是这次会话的唯一ID，同时也会自动往cookie里写入一个名字为PHPSESSID的变量，它的值正是session_id，当这次会话没结束，再次访问的时候，服务器会去读取这个PHPSESSID的cookie是否有值有没过期，如果能够读取到，则继续用这个session_id，如果没有，就会新生成一个session_id，同时生成PHPSESSID这个cookie。由于默认生成的这个PHPSESSID cookie是会话，也就是说关闭浏览器就会过期掉，所以，下次重新浏览时，会重新生成一个session_id。
好，这个是session_id，就用来标识绑定一个用户的，既然session_id生成了。那么当我们往session里面写入数据，是如何保存的，答案是保存在服务器的临时目录里，根据php.ini的配置，我机子上的这个session是存在D:\wamp\tmp 目录里的。我们先说是存在这个目录下，然后待会将如何修改。
那么它是怎么存的呢？
同样也是用到session_id。session_id是32位的，服务器会用 sess_前缀 + session_id 的形式存在这个临时目录下，比如上面这个例子：
所以，每一次生成的session_id都会生成一个这样的文件，用来保存这次会话的session信息。
我们往session里写入些数据，来看看session是怎么往这个文件里写数据的，我们同样在a.php页面继续加上写入session的语句：
$_SESSION['hello'] = 123;
$_SESSION['word'] = 456;
然后，我刷新页面，由于我并没有关闭页面，就这是说这次会话还没结束，那么肯定还会是同样的session_id : bjvlo4p38cfqkr1hr7pe924ts3
然后，我们 用编辑器打开它的存储文件sess_bgg20mcl86drbt3j08jg5h5h17这个文件，看看里面是啥?
hello|i:123;word|i:456;
是序列化的数据，我们肉眼也能读出来。当我们往$_SESSION全局变量里写数据时，它会自动往这个文件里写入。读取session的时候，也会根据session_id 找到这个文件，然后读取需要的session变量。
这个sess文件不会随着客户端的PHPSESSID过期，也一起过期掉，它会一直存在，出息GC扫描到它过期或者使用session_destroy()函数摧毁，我们在下面讲到session·回收的时候会说到。
我们大致总结下：
HTTP请求一个页面后，如果用到开启session，会去读cookie中的PHPSESSID是否有，如果没有，则会新生成一个session_id，先存入cookie中的PHPSESSID中，再生成一个sess_前缀文件。当有写入$_SESSION的时候，就会往sess_文件里序列化写入数据。当读取的session变量的时候，先会读取cookie中的PHPSESSID，获得session_id，然后再去找这个sess_sessionid文件，来获取对应的数据。由于默认的PHPSESSID是临时的会话，在浏览器关闭后，会消失，所以，我们重新访问的时候，会新生成session_id和sess_这个文件。
好。session生成和保存将清楚了。我们再来看前面提到的几个变量：
echo "SID: ".SID."
"; echo "session_id(): ".session_id()."
"; echo "COOKIE: ".$_COOKIE["PHPSESSID"];
session_id() 函数用来返回当前会话的session_id，它会去读取cookie中的name，也就是PHPSESSID值。
session的相关配置
上面巴拉巴拉废话说了那么多，应该是可以理解session的一套机制了的，我接下来看看，前面零星的提到了php.ini里面有关于session相关的配置。我们打开php.ini来，搜索session相关，我主要把用到的几个给列出来：
[Session] session.save_handler = files session.save_path = "d:/wamp/tmp" session.use_cookies = 1 session.name = PHPSESSID session.auto_start = 0 session.cookie_lifetime = 0 session.serialize_handler = php session.gc_divisor = 1000 session.gc_probability = 1 session.gc_maxlifetime = 1440
session.save_handler = files 表示的是session的存储方式，默认的是files文件的方式保存，sess_efdsw34534efsdfsfsf3r3wrresa, 保存在 session.save_path = "d:/wamp/tmp" 里，所有这2个都是可配值得。我们上面的例子就是用的这种默认的方式。
save_handler 不仅仅只能用文件files，还可以用我们常见的memcache 和 redis 来保存。这个我们后面来说。
session.use_cookies 默认是1，表示会在浏览器里创建值为PHPSESSID的session_id，session.name = PHPSESSID 找个配置就是改这个名字的，你可以改成PHPSB, 那这样就再浏览器里生成名字为PHPSB的session_id 。`(*∩_∩*)′
session.auto_start = 0 用来是否需要自动开启session，默认是不开启的，所有我们需要在代码中用到session_start();函数开启，如果设置成1，那么session_id 也会自动就生成了。
session.cookie_lifetime = 0 这个是设置在客户端生成PHPSESSID这个cookie的过期时间，默认是0，也就是关闭浏览器就过期，下次访问，会再次生成一个session_id。所以，如果想关闭浏览器会话后，希望session信息能够保持的时间长一点，可以把这个值设置大一点，单位是秒。
gc_divisor, gc_probability, gc_maxlifetime 这3个也是配合一起使用，他们是干嘛的呢？他们是干大事情的，回收这些sess_xxxxx 的文件，它是按照这3个参数，组成的比率，来启动GC删除这些过期的sess文件。gc_maxlifetime是sess_xxx文件的过期时间。具体可以参考这个，我觉得他说我比我清楚： session的垃圾回收机制
session的垃圾回收
我们通过上面的各种，已经清楚session的种种了，它会产生各种的sess_前缀的文件，久而久之就会形成垃圾数据，而且正常的session读取也会造成压力，所以及时的清理是蛮有用的。
1. 代码处理
php代码中有几个函数是用来清理过期的session信息的，主要是这几个：
unset($_SESSION['hello']); session_unset(); session_destroy();
setcookie(session_name(), '', time()-42000, '/');
一般退出操作里面，我们也会将session_name() 获得到的PHPSESSID也给过期掉，删掉，因为网页没关，不这样删除的话，刷新之后，找个值是存在的，服务器将会重新创建一个一模一样session_id的sess文件。
2. php gc 自动删除
php.ini中的几个销毁sess_xxx文件的配置，在上面说了：
session.gc_divisor = 1000 session.gc_probability = 1 session.gc_maxlifetime = 1440
所以，我们可以将这个概念调整大一点，比如：将gc_probability 也调成1000，那gc_probability/gc_divisor 就等于1了，也就是百分一百会触发。这样就垃圾回收概率就大的多。
用redis存储session
上面七七八八说了很多关于session的存储啊机制啊等。现在说说如果用redis 存储session。之前说的都是用文件files存储，现在想用redis，好处有哪些？
- 更快的读取和写入速度。redis是直接操纵内存数据的，肯定是要比文件的形式快很多。
- 更好的设置好过期时间。文件存储的sess_sdewfrsf文件其实被删除掉还是要考运气的和概率的，很有可能造成sess_文件没即时删除，造成存储磁盘空间过多，和读取SESSION就变慢了。
- 更好的分布式同步。设置redis 的主从同步，可以快速的同步session到各台web服务器，比文件存储更加快速。
总的说来，用redis来存储SESSION速度更快，性能更高。
要做的第一件事，当然就是安装redis了。具体安装和配置php与redis，就不细说了，可以参考我写的redis相关：redis安装与配置
redis 安装好了之后，接下来就是修改php.ini了。将原来的files 改成redis：
session.save_handler = redis
session.save_path = "tcp://127.0.0.1:6381"
重启web服务器后，你就可以正常使用SESSION了。和之前使用files存储SESSION一模一样。
我们看下redis 是怎么存储session的。它是用了有别于文件存储使用sess_前缀的名字，它用PHPREDIS_SESSION: 前缀，再加上session_id 的形式，是一个string 字符串类型，带生存周期的。
PHPREDIS_SESSION:i9envsatpki9q8kic7m4k68os5
你会发现，它的值和文件存储session一模一样，都是用php序列化后存储，而且有明确的过期时间，是根据配置：session.gc_maxlifetime = 1440 来设定的，默认1440秒。当然你可以修改成其他的。
我们写入和读取每页还是一模一样，包括删除和情况，都是一模一样，没有什么变化：
session_start(); //开启session，如果读不到cookie，会重新生成一个session_id，redis里面也会新生成一个。 echo "SID: ".SID."
"; echo "session_id(): ".session_id()."
"; echo "COOKIE: ".$_COOKIE["PHPSESSID"]; $_SESSION['hello'] = 123; // 写入session 。会序列化后写入redis中 $_SESSION['word'] = 456; var_dump($_SESSION['word']); //读session。会从redis读到，解序列后，读出这个值。redis 1440秒过期后，将读不到。 unset($_SESSION['hello']); // 删除 hello 的session 。会删除 redis的hello值 session_unset(); // 清空redis 中这个session_id的所有值。 session_destroy(); // 删除掉这个PHPREDIS_SESSION:i9envsatpki9q8kic7m4k68os5 key。
session同步
在做了web集群后，你肯定会首先考虑session同步问题，因为通过负载均衡后，同一个IP访问同一个页面会被分配到不同的服务器上，如果不同的服务器用的是不同的reidis服务，那么可能就会出现，一个登录用户，一会是登录状态，一会又不是登录状态。所以session这个时候就要同步了。刚好，我们选择用redis作为了存储，是可以在多台redis 服务器中同步的。
具体可以搜索 reidis主从同步或者redis 集群
参考资料：
http://zhidao.baidu.com/link?url=2_phukSt0xI6SSIVKUE37TxzivLqdCz_JCPhIUPLMB3TX_IWgoVKL2lwDn1Gh7xTykyV3ezU1YQv9s6HD3uhO_
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5f54f0be0100xs7e.html
http://star0708.blog.163.com/blog/static/181091248201341710100381/
http://baike.baidu.com/view/25258.htm?fr=aladdin
http://www.cnblogs.com/hongfei/archive/2012/06/17/2552434.html