cookie机制详细总结
转载自：理解cookie，session机制
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。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。
Cookie机制
Cookie就是由服务器发给客户端的特殊信息，以文本文件的方式存在客户端。客户端每次向服务器发送请求的时候都会带上这些特殊的信息。
如果你把Cookies看成为http协议的一个扩展的话，理解起来就容易的多了，其实本质上cookies就是http的一个扩展。有两个http头部是专门负责设置以及发送cookie的,它们分别是Set-Cookie以及Cookie。当服务器返回给客户端一个http响应信息时，其中如果包含Set-Cookie这个头部时，意思就是指示客户端建立一个cookie，并且在后续的http请求中自动发送这个cookie到服务器端，直到这个cookie过期。如果cookie的生存时间是整个会话期间的话，那么浏览器会将cookie保存在内存中，浏览器关闭时就会自动清除这个cookie。另外一种情况就是保存在客户端的硬盘中，浏览器关闭的话，该cookie也不会被清除，下次打开浏览器访问对应网站时，这个cookie就会自动再次发送到服务器端。一个cookie的设置以及发送过程分为以下三步：
- 客户端发送一个http请求到服务器端
- 服务器端发送一个http响应到客户端，其中包含Set-Cookie头部
- 客户端发送一个http请求到服务器端，其中包含Cookie头部 服务器端发送一个http响应到客户端
这个步骤可以用这个图表示：
在客户端的第二次请求中包含的Cookie头部中，提供给了服务器端可以用来唯一标识客户端身份的信息。这时，服务器端也就可以判断客户端是否启用了cookies。
Cookie的不可跨域名性
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。
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。
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。
设置Cookie的所有属性
String name：该Cookie的名称。Cookie一旦创建，名称便不可更改。
Object value：该Cookie的值。如果值为Unicode字符，需要为字符编码。如果值为二进制数据，则需要使用BASE64编码。
int maxAge：该Cookie失效的时间，单位秒。如果为正数，则该Cookie在>maxAge秒之后失效。如果为负数，该Cookie为临时Cookie，关闭浏览器即失效，浏览器也不会以任何形式保存该Cookie。如果为0，表示删除该Cookie。默认为–1。
boolean secure：该Cookie是否仅被使用安全协议传输。安全协议。安全协议有HTTPS，SSL等，在网络>上传输数据之前先将数据加密。默认为false。 String path：该Cookie的使用路径。如果设置为“/sessionWeb/”，则只有contextPath为“/sessionWeb”的程序可以访问该Cookie。如果设置为“/”，则本域名下contextPath都可以访问该Cookie。注意最后一个字符必须为“/”。
String domain：可以访问该Cookie的域名。如果设置为“.google.com”，则所有以“google.com”结尾的域名都可以访问该Cookie。注意第一个字符必须为“.”。 String comment：该Cookie的用处说明。浏览器显示Cookie信息的时候显示该说明。
int version：该Cookie使>用的版本号。0表示遵循Netscape的Cookie规范，1表示遵循W3C的RFC 2109规范。
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：
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。
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。
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。
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不同的两个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。
- domain表示的是cookie所在的域，默认为请求的地址，如网址为www.test.com/test/test.aspx，那么domain默认为www.test.com。而跨域访问，如域A为t1.test.com，域B为t2.test.com，那么在域A生产一个令域A和域B都能访问的cookie就要将该cookie的domain设置为.test.com；如果要在域A生产一个令域A不能访问而域B能访问的cookie就要将该cookie的domain设置为t2.test.com。
- path表示cookie所在的目录，默认为/，就是根目录。在同一个服务器上有目录如下：/test/,/test/cd/,/test/dd/，现设一个cookie1的path为/test/，cookie2的path为/test/cd/，那么test下的所有页面都可以访问到cookie1，而/test/和/test/dd/的子页面不能访问cookie2。这是因为cookie能让其path路径下的页面访问。
- 浏览器会将domain和path都相同的cookie保存在一个文件里，cookie间用*隔开。
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
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。
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。相关代码如下： 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(String ss) { // 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[] = new char[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 new String(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 = new Integer(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
Cookie accountCookie = 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;
} else if("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
}
%>
<% if(login){%>
欢迎您, ${cookie.account.value }.
注销
<% } else { %>
<% } %>
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。
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。