揭开JavaWeb中Cookie与Session的神秘面纱

1.会话跟踪技术概述

• 会话:用户打开浏览器，访问web服务器资源，建立会话，直到一方断开连接，会话结束。它可以包含在一次会话中多次请求及响应。

• 在浏览器向前端发出请求并响应服务器数据后，建立了一个对话（在浏览器和服务器之间）
• 会话建立后，如果浏览器或服务器没有关闭，会话将继续建立
• 浏览器和服务器可以继续使用会话进行请求发送和响应，上述整个过程称为会话。

思考:下图共建立了几个会话？

为什么一个会话要求多次共享数据？有了这个数据共享功能，可以实现哪些功能？

• 页面显示用户登录信息：许多网站在登录后访问多个功能并发送多个请求后，会有当前登录用户的信息[用户名]，如百度、京东、码云等。

• 网站登录页面记住我功能：当用户成功登录时，检查记住我按钮下次登录时，网站会自动填写用户名和密码，简化用户登录操作，多次登录会有多个请求，也涉及共享数据

具体原因分析后，如何实现会话跟踪技术？ 具体实现方法如下：

(1)客户端会话跟踪技术:Cookie

(2)服务端会话跟踪技术:Session

这两种技术都可以实现会话跟踪，它们之间最大的区别是：Cookie存储在浏览器端，Session存储在服务器端插入图片描述

二、Cookie2.1 Cookie的基本使用

1.概念

Cookie：客户端会话技术，将数据保存到客户端，然后每次请求都携带Cookie数据进行访问。

2.Cookie的工作流程

3.Cookie的基本使用

对于Cookie的使用，我们应该更加关注后台代码如何操作Cookie。Cookie的操作主要分为两类，即发送Cookie和获取Cookie,如何实现以上两个内容？

3.1 发送Cookie

• 创建Cookie对象，并设置数据

 

Cookie cookie = new Cookie("key","value");

 

• 将Cookie发送到客户端：使用response对象

 

response.addCookie(cookie);

 

3.2 获取Cookie

• 使用客户端携带的所有Cookierequest对象

 

Cookie[] cookies = request.getCookies();

 

• 获得每一个Cookie对象的遍历数组：for
• 使用Cookie对象获取数据

 

cookie.getName();cookie.getValue();

 

2.2 Cookie的原理分析

Cookie的实现原理是基于HTTP协议，其中设计了HTTP协议中的两个请求头信息：

• 响应头:set-cookie
• 请求头: cookie

• AServlet发送到前端Cookie,bservlet从request中获取Cookie的功能
• 当Tomcat发现后端要返回的是Cookie对象时，Tomcat会在响应头中添加一行数据==Set-Cookie:username=zs==
• 浏览器获得响应结果后，可以从响应头中获得Set-Cookie对应值username=zs,并将数据存储在浏览器内存中
• 当浏览器再次向BServlet发送请求时，浏览器会自动向请求头添加请求==Cookie: username=zs==发送给服务器BServletet
• Request对象将要求头中cookie对应的值封装成cookie对象，最终形成数组
• BServlet通过Request对象获取Cokie[]后，可以从中获取所需的数据

2.3 使用Cookie的细节

在本节中，我们主要讲解两个知识，一是Cookie的生存时间，二是Cookie如何存储中文。首先，让我们学习Cookie的生存时间。

2.3.1 Cookie的存活时间

如果BServlet在将请求发送到BServlet之前关闭浏览器并打开访问，BServlet能否获取Cookie数据？

• 在默认情况下，Cookie存储在浏览器内存中，当浏览器关闭并释放内存时，Cookie将被销毁

这一结论证实了上述演示效果，但如果使用这种默认情况下的Cookie，则无法实现一些需求，例如：

这个网站的登录页面上有一个记住我大家都熟悉这个功能。

所以我们现在遇到的一个问题是如何持久存储Cookie。

其实Cookie已经为我们提供了相应的API来完成这件事，这个API就是setMaxAge,

• 设置Cookie存活时间

 

setMaxAge(int seconds)

 

参数值为:

1.正数:将Cookie写入浏览器所在电脑的硬盘，并持续存储。到时间自动删除

2.负数：默认值，当浏览器关闭时，Cookie在当前浏览器内存中被销毁

3.零：删除相应的Cookie

2.3.2 Cookie存储中文

• Cookie不能直接存储中文

Cookie不能存储中文，但如果有这方面的需求，这个时候该怎么解决呢？

在这个时候，我们可以使用我们以前学到的一个知识点URL编码，因此，如果需要存储中文，则需要进行转码。具体实现思路如下：

1.在AServlet中用URL编码中文，使用URLEncoder.encode()，将编码值存储在Cookie中

2.在BServlet中获得Cookie中的值，获得URL编码后的值

3.用URLDecoder解码获得的值.decode()，可获得相应的中文值

(1)在AServlet中用URL编码中文

 

@WebServlet("/aServlet")public class AServlet extends HttpServlet {    @Override    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {        ///发送Cookie        String value = “黑洞小威”;        ////用URL编码中文        value = URLEncoder.encode(value, "UTF-8");        System.out.println(”存储数据:"+value);        ////将编码值存储在Cookie中        Cookie cookie = new Cookie("username",value);        //设置存活时间   ，1周 7天        cookie.setMaxAge(60*60*24*7);        //2. 发送Cookie，response        response.addCookie(cookie);    }    @Override    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {        this.doGet(request, response);    }}

 

(2)在BServlet中获取值并解码值

 

@WebServlet("/bServlet")public class BServlet extends HttpServlet {    @Override    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {        //获得Cookie        //1. 获得Cookie数组        Cookie[] cookies = request.getCookies();        //2. 遍历数组        for (Cookie cookie : cookies) {            //3. 获取数据            String name = cookie.getName();            if("username".equals(name)){                String value = cookie.getValue();///获得URL编码后的值 %E5%BC%A0%E4%B8%                ///URL解码                value = URLDecoder.decode(value,"UTF-8");                System.out.println(name+":"+value);///value解码后 黑洞晓威                break;            }        }    }    @Override    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {        this.doGet(request, response);    }}

 

到目前为止，我们可以将中文存储在Cookie中使用。

3，Session

Cookie已经完成了一次会话和多个请求之间的数据共享，我们之前也提到过Session也可以实现，所以:

3.1 Sesssion的基本使用

1.概念

Session：服务端会话跟踪技术：将数据保存到服务端。

• Session存储在服务端，Cookie存储在客户端
• 存储在客户端的数据容易被盗和拦截，存在许多不安全因素
• 与客户端相比，存储在服务端的数据更安全

2.Sesssion的工作流程

• AServlet在服务端获取Session对象，并将数据存储在其中
• BServlet在服务端获取相同的Session对象，从中取出数据
• 一次会话中多个请求之间的数据共享可以实现
• 现在最大的问题是如何确保AServlet和BServlet使用相同的Session对象（在原理分析中解释）

3.Sesssion的基本使用

• Sesssion的获取

 

HttpSession session = request.getSession();

 

• Session常用方法的使用

 

void setAttribute(String name, Object o)Object getAttribute(String name)

 

注意: Object类型的数据可以存储在Session中，也就是说，任何数据类型都可以存储在Session中。

在介绍了Session的基本使用后，Session的底层是如何实现一次会话和两次请求之间的数据共享的？

3.2 Sesssion的原理分析

• Session是基于Cookie实现的

事实上，这句话并不能详细说明Session的底层实现。接下来，让我们逐步分析Session的具体实现原理：

(1)前提条件

Session要想实现一次会话多次请求之间的数据共享，必须保证多次请求获取Session的对象是一样的。

所以最重要的问题来了，Session是如何保证Session在一次会话中获得的对象是一样的？

(1)当demo1第一次获得session对象时，session对象会有一个唯一的标志，如果是的话id:10

(2)demo1在session中存储其他数据并处理所有业务后，需要通过tomcat服务器响应浏览器

(3)Tomcat服务器发现session对象用于业务处理，session的唯一标志将被识别id:10添加作为cookie，Set-Cookie:JESSIONID=10在响应头中响应浏览器

(4)浏览器收到响应结果后，会将响应头中的coookie数据存储在浏览器的内存中

(5)当浏览器在同一会话中访问demo2时，cookie中的数据将按照cookie: JESSIONID=10将格式添加到请求头并发送到服务器Tomcatat

(6)demo2获得请求后，从请求头读取cookie中的JSESIONID值为10，然后在服务器内存中搜索id:10如果找到session对象，直接返回对象。如果没有，创建新的session对象。

(7)关闭并打开浏览器后，由于浏览器的cookie已经被销毁，因此没有JESSIONID数据。服务器获得的session是一个新的session对象

小结

在介绍了Session的原理之后，我们只需要记住

• Session是基于Cookie实现的

3.3 Sesssion使用细节

本节将主要讲解两个知识，一是Session的钝化和激活，二是Session的销毁。首先，我们来学习什么是Session的钝化和激活。

3.3.1 Sesssion钝化和活化

首先要考虑的问题是:

• Session中的数据在服务器重启后还在吗？

要回答这个问题，我们可以先看下图，

(1)服务器端AServlet和BServlet共用的session对象应存储在服务器的内存中

(2)服务器重启后，内存中的数据应该已经释放，对象也应该被销毁

所以session数据应该已经不存在了

那么Tomcat服务器重启时，session数据是如何保存的呢？

具体原因是：Session的钝化和激活：

• 钝化:服务器正常关闭后，Tomcat将Session数据自动写入硬盘文件

• 钝化的数据路径如下：项目目录\target\tomcat\work\Tomcat\localhost项目名称\项目名称SESSIONS.ser

• 激活：再次启动服务器后，将数据从文件中加载到Session

• 在Session中加载数据后，路径中的数据SESSIONS.ser删除文件

我们只需要了解上述整个过程。因为所有的过程都是由Tomcat自己完成的，所以我们不需要参与。

小结

介绍Session的钝化和活化后，需要注意的是:

• session数据存储在服务端，服务器重启后，session数据将被保存
• 浏览器关闭启动后，重建的连接已经是一个全新的会话，获取的session数据也是一个新的对象
• 要共享session的数据，浏览器无法关闭，因此session的数据无法长期保存
• cookie存储在客户端，可以长期保存

3.3.2 Session销毁

销毁session有两种方式：

• 默认情况下，无操作，30分钟内自动销毁

• 该故障时间可通过配置进行修改

• web在项目中.xml配置

 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"         version="3.1">    <session-config>        <session-timeout>100</session-timeout>    </session-config></web-app>

 

• 如果没有配置，默认值为30分钟，默认值为Tomcatweb.写在xml配置文件中的xml

• Invalidate()调用Session对象进行销毁

• 将sesssion销毁方法添加到Sessiondemo2类中

 

@WebServlet(/demo2)public class Sessiondemo2 extends HttpServlet {    @Override    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {        //获取数据，从session中        //1. 获得Session对象        HttpSession session = request.getSession();        System.out.println(session);        // 销毁        session.invalidate();        //2. 获取数据        Object username = session.getAttribute("username");        System.out.println(username);    }    @Override    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {        this.doGet(request, response);    }}

 

• 启动访问测试，首先访问demo1将数据存储到session中，然后从session中访问demo2获取数据
• 当用户退出时，销毁方法通常需要销毁session。

cookie和Session总结

• Cookie 和 Session 都是来完成一次会话中多次请求的。数据共享的。

把两个对象放在一起需要思考:

Cookie和Session有什么区别？

Cookie和Session的应用场景是什么？

• 区别:

• 存储位置：Cookie 将数据存储在客户端，Session 在服务端存储数据
• 安全:Cookie不安全，Session安全
• 数据大小：Cookie最大3KB，Session没有大小限制
• 存储时间：Cookie可通过setMaxage()长期存储，Session默认30分钟
• 服务器性能：Cookie不占用服务器资源，Session占用服务器资源

• 结论

• Cookie用于确保用户在未登录的情况下识别身份
• Session用于保存用户登录后的数据