PHP cookie和session的分析

1. PHP的COOKIE

cookie 是一种在远程浏览器端储存数据并以此来跟踪和识别用户的机制。
PHP在http协议的头信息里发送cookie, 因此 setcookie() 函数必须在其它信息被输出到浏览器前调用，这和对 header() 函数的限制类似。

1.1 设置cookie:
    可以用 setcookie() 或 setrawcookie() 函数来设置 cookie。也可以通过向客户端直接发送http头来设置.
1.1.1 使用setcookie()函数设置cookie:
bool setcookie ( string name [, string value [, int expire [, string path [, string domain [, bool secure [, bool httponly]]]]]] )
     name:   cookie变量名
     value:   cookie变量的值
     expire:  有效期结束的时间,
     path:    有效目录,
     domain: 有效域名,顶级域唯一
     secure:  如果值为1,则cookie只能在https连接上有效,如果为默认值0,则http和https都可以.
例子:
<?php
$value = 'something from somewhere';

setcookie("TestCookie", $value); /* 简单cookie设置 */
setcookie("TestCookie", $value, time()+3600); /* 有效期1个小时 */
setcookie("TestCookie", $value, time()+3600, "/~rasmus/", ".example.com", 1); /* 有效目录 /~rasmus,有效域名example.com及其所有子域名 */
?>

设置多个cookie变量: setcookie('var[a]','value');用数组来表示变量,但他的下标不用引号.这样就可以用$_COOKIE[‘var’][‘a’]来读取该COOKIE变量.

1.1.2. 使用header()设置cookie;
header("Set-Cookie: name=$value[;path=$path[;domain=xxx.com[;]]");
后面的参数和上面列出setcookie函数的参数一样.
比如:

$value = 'something from somewhere';
header("Set-Cookie:name=$value");

1.2 Cookie的读取:

直接用php内置超级全局变量 $_COOKIE就可以读取浏览器端的cookie.
上面例子中设置了cookie"TestCookie",现在我们来读取:

print $_COOKIE['TestCookie'];

COOKIE是不是被输出了?!

1.3 删除cookie
只需把有效时间设为小于当前时间, 和把值设置为空.例如:
setcookie("name","",time()-1);
用header()类似.

1.4 常见问题解决:

1) 用setcookie()时有错误提示,可能是因为调用setcookie()前面有输出或空格.也可能你的文档使从其他字符集转换过来,文档后面可能带有BOM签名(就是在文件内容添加一些隐藏的BOM字符).解决的办法就是使你的文档不出现这种情况.还有通过使用ob_start()函数有也能处理一点.
2) $_COOKIE受magic_quotes_gpc影响,可能自动转义
3) 使用的时候,有必要测试用户是否支持cookie
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->

1.5 cookie工作机理:

有些学习者比较冲动,没心思把原理研究,所以我把它放后面.
a) 服务器通过随着响应发送一个http的Set-Cookie头,在客户机中设置一个cookie(多个cookie要多个头).
b) 客户端自动向服务器端发送一个http的cookie头,服务器接收读取.

HTTP/1.x 200 OK
X-Powered-By: PHP/5.2.1
Set-Cookie: TestCookie=something from somewhere; path=/
Expires: Thu, 19 Nov 2007 18:52:00 GMT
Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0
Pragma: no-cache
Content-type: text/html

这一行实现了cookie功能,收到这行后
Set-Cookie: TestCookie=something from somewhere; path=/
浏览器将在客户端的磁盘上创建一个cookie文件,并在里面写入:

TestCookie=something from somewhere;
/

这一行就是我们用setcookie('TestCookie','something from somewhere','/');的结果.也就是用header('Set-Cookie: TestCookie=something from somewhere; path=/');的结果.
<!--[endif]-->



2. PHP的Session

session使用过期时间设为0的cookie,并且将一个称为session ID的唯一标识符(一长串字符串),在服务器端同步生成一些session文件(可以自己定义session的保存类型),与用户机关联起来.web应用程序存贮与这些session相关的数据,并且让数据随着用户在页面之间传递.

访问网站的来客会被分配一个唯一的标识符，即所谓的会话 ID。它要么存放在客户端的 cookie，要么经由 URL 传递。

会话支持允许用户注册任意数目的变量并保留给各个请求使用。当来客访问网站时，PHP 会自动（如果 session.auto_start 被设为 1）或在用户请求时（由 session_start() 明确调用或 session_register() 暗中调用）检查请求中是否发送了特定的会话 ID。如果是，则之前保存的环境就被重建。

2.1 sessionID的传送

2.1.1 通过cookie传送sessin ID

     使用session_start()调用session,服务器端在生成session文件的同时,生成session ID哈希值和默认值为PHPSESSID的session name,并向客户端发送变量为(默认的是)PHPSESSID(session name),值为一个128位的哈希值.服务器端将通过该cookie与客户端进行交互.
   session变量的值经php内部系列化后保存在服务器机器上的文本文件中,和客户端的变量名默认情况下为PHPSESSID的coolie进行对应交互.
     即服务器自动发送了http头:header('Set-Cookie: session_name()=session_id(); path=/');
即setcookie(session_name(),session_id());
    当从该页跳转到的新页面并调用session_start()后,PHP将检查与给定ID相关联的服务器端存贮的session数据,如果没找到,则新建一个数据集.

2.1.2 通过URL传送session ID
只有在用户禁止使用cookie的时候才用这种方法,因为浏览器cookie已经通用,为安全起见,可不用该方法.
<a href="p.php?<?php print session_name() ?>=<?php print session_id() ?>">xxx</a>,也可以通过POST来传递session值.

2.2 session基本用法实例

<?php
// page1.php
session_start();
echo 'Welcome to page #1';
/* 创建session变量并给session变量赋值 */
$_SESSION['favcolor'] = 'green';
$_SESSION['animal'] = 'cat';
$_SESSION['time'] = time();

// 如果客户端使用cookie,可直接传递session到page2.php
echo '<br /><a href="page2.php">page 2</a>';

// 如果客户端禁用cookie
echo '<br /><a href="page2.php?' . SID . '">page 2</a>';
/*
 默认php5.2.1下,SID只有在cookie被写入的同时才会有值,如果该session
 对应的cookie已经存在,那么SID将为(未定义)空
 */
?>

<?php
// page2.php
session_start();
print $_SESSION['animal']; // 打印出单个session
var_dump($_SESSION); // 打印出page1.php传过来的session值
?>


2.3 使用session函数控制页面缓存.
    很多情况下,我们要确定我们的网页是否在客户端缓存,或要设置缓存的有效时间,比如我们的网页上有些敏感内容并且要登录才能查看,如果缓存到本地了,可以直接打开本地的缓存就可以不登录而浏览到网页了.

    使用session_cache_limiter('private');可以控制页面客户端缓存,必须在session_start()之前调用.
更多参数见http://blog.chinaunix.net/u/27731/showart.php?id=258087的客户端缓存控制.

     控制客户端缓存时间用 session_cache_expire(int);单位(s).也要在session_start()前调用.

    这只是使用session的情况下控制缓存的方法,我们还可以在header()中控制控制页面的缓存.

2.4 删除session

要三步实现.
<?php
session_destroy();                                      // 第一步: 删除服务器端session文件,这使用
setcookie(session_name(),'',time()-3600);  // 第二步: 删除实际的session:
$_SESSION = array();                                  // 第三步: 删除$_SESSION全局变量数组
?>

2.5 session在PHP大型web应用中的使用

对于访问量大的站点,用默认的session存贮方式并不适合,目前最优的方法是用数据库存取session.这时,函数bool session_set_save_handler ( callback open, callback close, callback read, callback write, callback destroy, callback gc )就是提供给我们解决这个问题的方案.
该函数使用的6个函数如下:

1.   bool open() 用来打开会话存储机制,

2.   bool close() 关闭会话存储操作.

3.  mixde read() 从存储中装在session数据时使用这个函数

4.   bool write() 将给定session ID的所有数据写到存储中

5.   bool destroy() 破坏与指定的会话ID相关联的数据

6.   bool gc()  对存储系统中的数据进行垃圾收集

例子见php手册session_set_save_handler() 函数.
如果用类来处理,用
session_set_save_handler(
    array('className','open'),
    array('className','close'),
    array('className','read'),
    array('className','write'),
    array('className','destroy'),
    array('className','gc'),
)
调用className类中的6个静态方法.className可以换对象就不用调用静态方法,但是用静态成员不用生成对象,性能更好.

2.6 常用session函数:

bool   session_start(void); 初始化session
bool   session_destroy(void): 删除服务器端session关联文件。
string session_id() 当前session的id
string session_name() 当前存取的session名称,也就是客户端保存session ID的cookie名称.默认PHPSESSID。
array  session_get_cookie_params() 与这个session相关联的session的细节.
string session_cache_limiter() 控制使用session的页面的客户端缓存
ini    session_cache_expire() 控制客户端缓存时间
bool   session_destroy()     删除服务器端保存session信息的文件
void   session_set_cookie_params ( int lifetime [, string path [, string domain [, bool secure [, bool httponly]]]] )设置与这个session相关联的session的细节
bool session_set_save_handler ( callback open, callback close, callback read, callback write, callback destroy, callback gc )定义处理session的函数,(不是使用默认的方式)
bool session_regenerate_id([bool delete_old_session]) 分配新的session id


2.7 session安全问题
攻击者通过投入很大的精力尝试获得现有用户的有效会话ID,有了会话id,他们就有可能能够在系统中拥有与此用户相同的能力.
因此,我们主要解决的思路是效验session ID的有效性.
<?php

if(!isset($_SESSION['user_agent'])){
    $_SESSION['user_agent'] = $_SERVER['REMOTE_ADDR'].$_SERVER['HTTP_USER_AGENT'];
}

/* 如果用户session ID是伪造 */
elseif ($_SESSION['user_agent'] != $_SERVER['REMOTE_ADDR'] . $_SERVER['HTTP_USER_AGENT']) {
    session_regenerate_id();
}
?>


2.8 Session通过cookie传递和通过SID传递的不同:
在php5.2.1的session的默认配置的情况下,当生成session的同时,服务器端将在发送header set-cookie同时生成预定义超级全局变量SID(也就是说,写入cookie和抛出SID是等价的.),当$_COOKIE['PHPSESSID']存在以后,将不再写入cookie,也不再生成超级全局变量SID,此时,SID将是空的.


2.9 session使用实例

<?php
/**
 * 效验session的合法性
 *
 */
function sessionVerify() {
    if(!isset($_SESSION['user_agent'])){
        $_SESSION['user_agent'] = MD5($_SERVER['REMOTE_ADDR']
        .$_SERVER['HTTP_USER_AGENT']);
    }
    /* 如果用户session ID是伪造,则重新分配session ID */
    elseif ($_SESSION['user_agent'] != MD5($_SERVER['REMOTE_ADDR']
    . $_SERVER['HTTP_USER_AGENT'])) {
        session_regenerate_id();
    }
}

/**
 * 销毁session
 * 三步完美实现,不可漏
 *
 */
function sessionDestroy() {
    session_destroy();
    setcookie(session_name(),'',time()-3600);
    $_SESSION = array();
}
?>


注明:

    session 出现头信息已经发出的原因与cookie一样.
    在php5中,所有php session 的注册表配置选项都是编程时可配置的,一般情况下,我们是不用修改其配置的.要了解php的session注册表配置选项,请参考手册的Session 会话处理函数处.
      session的保存数据的时候，是通过系列化$_SESSION数组来存贮，所以有系列化所拥有的问题，可能有特殊字符的值要用base64_encode函数编码，读取的时候再用base64_decode解码