session及cookie详解（七）

2023-01-09 11:29:18

前言

文章说明

在每整理一个技术点的时候，都要清楚，为什么去记录它。是为了工作上项目的需要？还是为了搭建技术基石，为学习更高深的技术做铺垫？

让每一篇文章都不是泛泛而谈，复制粘贴，都有它对自己技术提升的正面作用。

参看链接：

https://blog.csdn.net/liyifan687/article/details/80077928

https://blog.csdn.net/u014753892/article/details/52821268

文章目的

为了不让自己每经过一段时间又忘了什么是session、什么是cookie；又忘了为什么要用session与cookie；什么场景会用到他们；
而不是为了详细的记录怎么用session、怎么用cookie。

为什么要使用session及cookie

HTTP是一种无状态的协议，为了分辨链接是谁发起的，需自己去解决这个问题。不然有些情况下即使是同一个网站每打开一个页面也都要登录一下。而Session和Cookie就是为解决这个问题而提出来的两个机制。

应用场景及使用原因概述

登录网站，今输入用户名密码登录了，第二天再打开很多情况下就直接打开了。这个时候用到的一个机制就是cookie。
session一个场景是购物车，添加了商品之后客户端处可以知道添加了哪些商品，而服务器端如何判别呢，所以也需要存储一些信息就用到了session。

一、session详解

session，什么是session？为什么要用它？它是如何创建的？它的使用场景是什么？什么场景会用到它？下面一一说明。

1、是什么？

关于java的session更详细介绍在博客servlet中有详细说明。这里只把定义拿过来。

定义：Session会话是客户端唯一的一个标识ID，是在客户端与服务器建立连接时产生的。HttpSession技术，即将http状态信息保存在服务器端的技术。session的id由cookie管理，而cookie是存放在客户端的。
说白了，就是一个在服务端创建并保存一次会话信息的一个对象。

2、创建

这个在servlet的博文中有详细的说明：对其作用域、生命周期、销毁都有说明。在安全整改中有对sessionID的应用，可以去看一下。

链接:https://www.cnblogs.com/szrs/p/12232730.html

2.1概述

存在服务器的一种用来存放用户数据的类HashTable结构。
浏览器第一次发送请求时，服务器自动生成了一HashTable和一Session ID来唯一标识这个HashTable，并将其通过响应发送到浏览器。浏览器第二次发送请求会将前一次服务器响应中的Session ID放在请求中一并发送到服务器上，服务器从请求中提取出Session ID，并和保存的所有Session ID进行对比，找到这个用户对应的HashTable。
一般这个值会有个时间限制，超时后毁掉这个值，默认30分钟。
当用户在应用程序的 Web页间跳转时，存储在 Session 对象中的变量不会丢失而是在整个用户会话中一直存在下去。
Session的实现方式和Cookie有一定关系。建立一个连接就生成一个session id，打开几个页面就好几个了，这里就用到了Cookie，把session id存在Cookie中，每次访问的时候将Session id带过去就可以识别了。

2.2声明周期

这里摘抄servlet博文中对session声明周期的叙述，用来引申出cookie的两种形式：

我们知道Session是JSP的九大内置对象（也叫隐含对象）中的一个，它的作用是可以保存当前用户的状态信息，初学它的时候，认为Session的生命周期是从打开一个浏览器窗口发送请求到关闭浏览器窗口，但其实这种说法是不正确的！下面就具体的去解释：

当用户第一次访问Web应用中支持Session的某个网页时，就会开始一个新的Session，那么接下来当用户浏览这个Web应用的不同网页时，始终处于一个Session中。

再详细些：

当一个Session开始时，Servlet容器会创建一个HttpSession对象，那么在HttpSession对象中，可以存放用户状态的信息Servlet容器为HttpSession对象分配一个唯一标识符即Sessionid，Servlet容器把Sessionid作为一种Cookie保存在客户端的 *浏览器* 中用户每次发出Http请求时，Servlet容器会从HttpServletRequest对象中取出Sessionid,然后根据这个Sessionid找到相应的HttpSession对象，从而获取用户的状态信息以上就是Session的运行机制，但是还没有提到Session的生命周期，再往下了解！

其实让Session结束生命周期，有以下两种办法：

一个是Session.invalidate()方法，不过这个方法在实际的开发中，并不推荐，可能在强制注销用户的时候会使用；
一个是当前用户和服务器的交互时间超过默认时间后，Session会失效。
我们知道Session是存在于服务器端的，当把浏览器关闭时，浏览器并没有向服务器发送任何请求来关闭Session，自然Session也不会被销毁，但是可以做一点努力，在所有的客户端页面里使用js的window.onclose来监视浏览器的关闭动作，然后向服务器发送一个请求来关闭Session，但是这种做法在实际的开发中也是不推荐使用的，最正常的办法就是不去管它，让它等到默认的时间后，自动销毁。

那么为什么当我们关闭浏览器后，就再也访问不到之前的session了呢？

其实之前的Session一直都在服务器端，而当我们关闭浏览器时，此时的Cookie是存在于浏览器的进程中的，当浏览器关闭时，Cookie也就不存在了。

其实Cookie有两种:

一种是存在于浏览器的进程中;
一种是存在于硬盘上;

而session的Cookie是存在于浏览器的进程中，那么这种Cookie我们称为会话Cookie，当我们重新打开浏览器窗口时，之前的Cookie中存放的Sessionid已经不存在了，此时服务器从HttpServletRequest对象中没有检查到sessionid，服务器会再发送一个新的存有Sessionid的Cookie到客户端的浏览器中，此时对应的是一个新的会话，而服务器上原先的session等到它的默认时间到之后，便会自动销毁。

3、使用场景

3.1常见使用场景

用户登录时，用于提取用户信息。（一个服务器的同一个会话才行）

3.2其他使用场景

3.2.1 redis+cookie模拟session实现单点登录

关于在分布式项目中有通过redis+cookie实现单点登录就是模拟的session（因为跨服务器了，所以无法用session了，在“分布式相关”的单点登录里整理了），需要重点整理，老是忘掉这里是怎么实现的，正好可以通过这里再温习一遍分布式项目、dubbo和zookeeper。在“分布式相关”的dubbo博文里已经整理dubbo和zookeeper。

参看链接：https://www.cnblogs.com/szrs/p/14406422.html

3.2.2session多服务器间共享

服务器实现的 session 复制或 session 共享，如 webSphere或 JBOSS 在搭集群时配置实现 session 复制或 session 共享.致命缺点:不好扩展和移植。
利用成熟技术做session复制，如12306使用的gemfire，如常见内存数据库redis或memorycache，虽较普适但依赖第三方。
将 session维护在客户端，利用 cookie，但客户端存在风险数据不安全，且可以存放的数据量较小，所以将session 维护在客户端还要对 session 中的信息加密。
第二种方案和第三种方案的合体，可用gemfire实现 session 复制共享，还可将session 维护在 redis中实现 session 共享，同时可将 session 维护在客户端的cookie 中，但前提是数据要加密。

这三种方式可迅速切换，而不影响应用正常执行。在实践中，首选 gemfire 或者 redis 作为 session 共享的载体，一旦 session 不稳定出现问题的时候，可以紧急切换 cookie 维护 session 作为备用，不影响应用提供服务。

3.2.2什么是Session共享？请举出使用场景

是指在一个浏览器对应多个Web服务时，服务端的Session数据需要共享。例如单点登录、Web服务器集群等场景都需要用到、多子服务。

Session共享有多种解决方案，例如Tomcat插件，我最喜欢的是用Spring+Redis+Session共享组件。

4、其他理解摘记

4.1为什么用到session及与cookie的相关性

1. 由于HTTP协议是无状态的协议，所以服务端需要记录用户的状态时，就需要用某种机制来识具体的用户，这个机制就是Session.典型的场景比如购物车，当你点击下单按钮时，由于HTTP协议无状态，所以并不知道是哪个用户操作的，所以服务端要为特定的用户创建了特定的Session，用用于标识这个用户，并且跟踪用户，这样才知道购物车里面有几本书。这个Session是保存在服务端的，有一个唯一标识。在服务端保存Session的方法很多，内存、数据库、文件都有。集群的时候也要考虑Session的转移，在大型的网站，一般会有专门的Session服务器集群，用来保存用户会话，这个时候 Session 信息都是放在内存的，使用一些缓存服务比如Memcached之类的来放 Session。
2. 思考一下服务端如何识别特定的客户？这个时候Cookie就登场了。每次HTTP请求的时候，客户端都会发送相应的Cookie信息到服务端。实际上大多数的应用都是用 Cookie 来实现Session跟踪的，第一次创建Session的时候，服务端会在HTTP协议中告诉客户端，需要在 Cookie 里面记录一个Session ID，以后每次请求把这个会话ID发送到服务器，我就知道你是谁了。有人问，如果客户端的浏览器禁用了 Cookie 怎么办？一般这种情况下，会使用一种叫做URL重写的技术来进行会话跟踪，即每次HTTP交互，URL后面都会被附加上一个诸如 sid=xxxxx 这样的参数，服务端据此来识别用户。
3. Cookie其实还可以用在一些方便用户的场景下，设想你某次登陆过一个网站，下次登录的时候不想再次输入账号了，怎么办？这个信息可以写到Cookie里面，访问网站的时候，网站页面的脚本可以读取这个信息，就自动帮你把用户名给填了，能够方便一下用户。这也是Cookie名称的由来，给用户的一点甜头。
所以，总结一下：
Session是在服务端保存的一个数据结构，用来跟踪用户的状态，这个数据可以保存在集群、数据库、文件中；
Cookie是客户端保存用户信息的一种机制，用来记录用户的一些信息，也是实现Session的一种方式。

参看自链接：https://www.zhihu.com/question/19786827/answer/28752144

5、是不是java独有的？

不是，session并不是java独有的，而是基于http的（jsp、asp.net、php等等技术都会涉及到session）。虽然没有深入的了解其他语言，但不同的语言，为了保证一次会话中，可以保存客户端的信息，肯定会有的。

三、cookie详解

cookie，什么是cookie？为什么要用它？它是如何创建的？它的使用场景是什么？什么场景会用到它？下面一一说明。

在博文cookie详解中也有简单说明：https://www.cnblogs.com/szrs/p/14373813.html

3.1是什么

通俗讲，是访问某些网站后在本地存储的一些网站相关信息，下次访问时减少一些步骤。更准确的说法是：Cookies是服务器在本地机器上存储的小段文本并随每一个请求发送至同一服务器，是在客户端保持状态的方案。
Cookie的主要内容包括：名字，值，过期时间，路径和域。使用Fiddler抓包就可以看见，比方说我们打开百度的某个网站可以看到Headers包括Cookie，如下：

BIDUPSID: 9D2194F1CB8D1E56272947F6B0E5D47E
PSTM: 1472480791
BAIDUID: 3C64D3C3F1753134D13C33AFD2B38367:FG
ispeed_lsm: 2
MCITY: -131:
pgv_pvi: 3797581824
pgv_si: s9468756992
BDUSS: JhNXVoQmhPYTVENEdIUnQ5S05xcHZMMVY5QzFRNVh5SzZoV0xMVDR6RzV-bEJZSVFBQUFBJCQAAAAAAAAAAAEAAACteXsbYnRfY2hpbGQAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAALlxKVi5cSlYZj
BD_HOME: 1
H_PS_PSSID: 1423_21080_17001_21454_21408_21530_21377_21525_21193_21340
BD_UPN: 123253
sug: 3
sugstore: 0
ORIGIN: 0
bdime: 0

key, value形式。过期时间可设置的，如不设，则浏览器关掉就消失了，存储在内存当中，否则就按设置的时间来存储在硬盘上的，过期后自动清除，比方说开关机关闭再打开浏览器后他都会还存在，前者称之为Session cookie 又叫 transient cookie，后者称之为Persistent cookie 又叫 permenent cookie。路径和域就是对应的域名，a网站的cookie自然不能给b用。

参看链接：https://www.cnblogs.com/zhangshuaivole/p/14373813.html

3.2 为什么要用到它

对cookie一个较为形象的说明：

我们在浏览器中，经常涉及到数据的交换，比如你登录邮箱，登录一个页面。我们经常会在此时设置30天内记住我，或者自动登录选项。那么它们是怎么记录信息的呢，答案就是今天的主角cookie了，Cookie是由HTTP服务器设置的，保存在浏览器中，但HTTP协议是一种无状态协议，在数据交换完毕后，服务器端和客户端的链接就会关闭，每次交换数据都需要建立新的链接。就像我们去超市买东西，没有积分卡的情况下，我们买完东西之后，超市没有我们的任何消费信息，但我们办了积分卡之后，超市就有了我们的消费信息。cookie就像是积分卡，可以保存积分，商品就是我们的信息，超市的系统就像服务器后台，http协议就是交易的过程。

3.3 cookie的分类

cookie分为会话cookie和持久cookie，会话cookie是指在不设定它的生命周期expires时的状态，前面说了，浏览器的开启到关闭就是一次会话，当关闭浏览器时，会话cookie就会跟随浏览器而销毁。当关闭一个页面时，不影响会话cookie的销毁。会话cookie就像我们没有办理积分卡时，单一的买卖过程，离开之后，信息则销毁。

持久cookie则是设定了它的生命周期expires，此时，cookie像商品一样，有个保质期，关闭浏览器之后，它不会销毁，直到设定的过期时间。对于持久cookie，可以在同一个浏览器中传递数据，比如，你在打开一个淘宝页面登陆后，你在点开一个商品页面，依然是登录状态，即便你关闭了浏览器，再次开启浏览器，依然会是登录状态。这就是因为cookie自动将数据传送到服务器端，在反馈回来的结果。持久cookie就像是我们办理了一张积分卡，即便离开，信息一直保留，直到时间到期，信息销毁。

3.4创建cookie

1、当用户向服务器发送请求时，服务器会自动创建cookie，然后发送到客户端；

2、自己也可以添加cookie信息，具体用时在细看。如下：

Cookie cookie = new Cookie("zs","shenmegui");//添加cookie信息

response.addCookie(cookie);//添加到cookie中响应给客户端

参看链接：

https://zhidao.baidu.com/question/987127449025197779.html

https://www.cnblogs.com/whgk/p/6422391.html

四、区别

4.1 机制的区别

session机制采用的是在服务器端保持状态的方案，而cookie机制则是在客户端保持状态的方案，cookie又叫会话跟踪机制。打开一次浏览器到关闭浏览器算是一次会话。说到这里，讲下HTTP协议，前面提到，HTTP协议是一种无状态协议，在数据交换完毕后，服务器端和客户端的链接就会关闭，每次交换数据都需要建立新的链接。此时，服务器无法从链接上跟踪会话。cookie可以跟踪会话，弥补HTTP无状态协议的不足。

4.2 存储数据量方面

存储数据量方面：session 能够存储任意的 java 对象，cookie 只能存储 String 类型的对象。
一个在客户端一个在服务端。因Cookie在客户端所以可以编辑伪造，不是十分安全。
Session过多时会消耗服务器资源，大型网站会有专门Session服务器，Cookie存在客户端没问题。
域的支持范围不一样，比方说a.com的Cookie在a.com下都能用，而www.a.com的Session在api.a.com下都不能用，解决这个问题的办法是JSONP或者跨域资源共享。

五、延伸

1、单点登录中，cookie 被禁用了怎么办？（一点登陆，子网站其他系统不用再登陆）

单点登录的原理是后端生成一个 session ID，设置到 cookie，后面所有请求浏览器都会带上cookie，然后服务端从cookie获取 session ID，查询到用户信息。
所以，保持登录的关键不是cookie，而是通过cookie 保存和传输的 session ID，本质是能获取用户信息的数据。
除了cookie，还常用 HTTP 请求头来传输。但这个请求头浏览器不会像cookie一样自动携带，需手工处理。

2、单点登录