cookie 和 session 详解

cookie 和 session 详解

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。常用的会话跟踪技术是Cookie与Session。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。

一、Cookie机制

1.Cookie引入

• 在程序中，会话跟踪是很重要的事情。理论上，一个用户的所有请求操作都应该属于同一个会话，而另一个用户的所有请求操作则应该属于另一个会话，二者不能混淆。
• 例如，用户A在超市购买的任何商品都应该放在A的购物车内，不论是用户A什么时间购买的，这都是属于同一个会话的，不能放入用户B或用户C的购物车内，这不属于同一个会话。
• 而Web应用程序是使用HTTP协议传输数据的。
• HTTP协议是无状态的协议。一旦数据交换完毕，客户端与服务器端的连接就会关闭，再次交换数据需要建立新的连接。这就意味着服务器无法从连接上跟踪会话。
• 即用户A购买了一件商品放入购物车内，当再次购买商品时服务器已经无法判断该购买行为是属于用户A的会话还是用户B的会话了。要跟踪该会话，必须引入一种机制。
• Cookie就是这样的一种机制。它可以弥补HTTP协议无状态的不足。在Session出现之前，基本上所有的网站都采用Cookie来跟踪会话。

2.什么是Cookie

• Cookie意为“甜饼”，是由W3C组织提出，最早由Netscape社区发展的一种机制。目前Cookie已经成为标准，所有的主流浏览器如IE、Netscape、Firefox、Opera等都支持Cookie。
• 由于HTTP是一种无状态的协议，服务器单从网络连接上无从知道客户身份。
• 怎么办呢？就给客户端们颁发一个通行证吧，每人一个，无论谁访问都必须携带自己通行证。这样服务器就能从通行证上确认客户身份了。这就是Cookie的工作原理。
• Cookie实际上是一小段的文本信息。一个 cookie 可以认为是一个「变量」，形如name=value键值对的形式存储在浏览器；
• 客户端请求服务器，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie。客户端浏览器会把Cookie保存起来。
• 当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器。服务器检查该Cookie，以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改Cookie的内容。
• 查看某个网站颁发的Cookie很简单。在浏览器地址栏输入javascript:alert (document. cookie)就可以了

注意：Cookie功能需要浏览器的支持。

如果浏览器不支持Cookie（如大部分手机中的浏览器）或者把Cookie禁用了，Cookie功能就会失效。

不同的浏览器采用不同的方式保存Cookie。

IE浏览器会在“C:\Documents and
Settings\你的用户名\Cookies”文件夹下以文本文件形式保存，一个文本文件保存一个Cookie。

3.Cookie的不可跨域名性

• 很多网站都会使用Cookie。例如，Google会向客户端颁发Cookie，Baidu也会向客户端颁发Cookie。那浏览器访问Google会不会也携带上Baidu颁发的Cookie呢？或者Google能不能修改Baidu颁发的Cookie呢？
• 答案是否定的。Cookie具有不可跨域名性。根据Cookie规范，浏览器访问Google只会携带Google的Cookie，而不会携带Baidu的Cookie。Google也只能操作Google的Cookie，而不能操作Baidu的Cookie。
• 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。

需要注意的是，虽然网站images.google.com与网站www.google.com同属于Google，但是域名不一样，二者同样不能互相操作彼此的Cookie。

注意：用户登录网站www.google.com之后会发现访问images.google.com时登录信息仍然有效，而普通的Cookie是做不到的。这是因为Google做了特殊处理。

4. 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。

5. 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。

注意：Cookie中可以存储二进制内容，并不实用。由于浏览器每次请求服务器都会携带Cookie，因此Cookie内容不宜过多，否则影响速度。Cookie的内容应该少而精。

6.设置Cookie的所有属性

• 除了name与value之外，Cookie还具有其他几个常用的属性。每个属性对应一个getter方法与一个setter方法。

属 性 名	描 述
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

7. 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，

例如：

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。

8. 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。
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。

9. 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

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。

10. 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相同的两个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。

11. 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。

二、什么是Session

1.Session

• 一个 session 可以理解为一种数据结构，多数情况是「映射」（键值对），存储在服务器上
• session 是一个数据结构，由网站的开发者设计，所以可以承载各种数据，只要客户端的 cookie 传来一个唯一的 session ID，服务器就可以找到对应的 session，认出这个客户。
• 当然，由于 session 存储在服务器中，肯定会消耗服务器的资源，所以 session 一般都会有一个过期时间，服务器一般会定期检查并删除过期的 session，如果后来该用户再次访问服务器，可能就会面临重新登录等等措施，然后服务器新建一个 session，将 session ID 通过 cookie 的形式传送给客户端。
• Session是另一种记录客户状态的机制，不同的是Cookie保存在客户端浏览器中，而Session保存在服务器上。
• 客户端浏览器访问服务器的时候，服务器把客户端信息以某种形式记录在服务器上。这就是Session。
• 客户端浏览器再次访问时只需要从该Session中查找该客户的状态就可以了。
• 如果说Cookie机制是通过检查客户身上的“通行证”来确定客户身份的话，那么Session机制就是通过检查服务器上的“客户明细表”来确认客户身份。
• Session相当于程序在服务器上建立的一份客户档案，客户来访的时候只需要查询客户档案表就可以了。

2.Session的生命周期

• Session保存在服务器端。为了获得更高的存取速度，服务器一般把Session放在内存里。每个用户都会有一个独立的Session。
• 如果Session内容过于复杂，当大量客户访问服务器时可能会导致内存溢出。因此，Session里的信息应该尽量精简。

Session在用户第一次访问服务器的时候自动创建。
Session生成后，只要用户继续访问，服务器就会更新Session的最后访问时间，并维护该Session。用户每访问服务器一次，无论是否读写Session，服务器都认为该用户的Session“活跃（active）”了一次。

3.Session的有效期

• 由于会有越来越多的用户访问服务器，因此Session也会越来越多。为防止内存溢出，服务器会把长时间内没有活跃的Session从内存删除
• 这个时间就是Session的超时时间。如果超过了超时时间没访问过服务器，Session就自动失效了。
• Session的超时时间为maxInactiveInterval属性，可以通过对应的getMaxInactiveInterval()获取，通过setMaxInactiveInterval(longinterval)修改。
• Session的超时时间也可以在web.xml中修改。另外，通过调用Session的invalidate()方法可以使Session失效。

4.Session的常用方法

Session中包括各种方法，使用起来要比Cookie方便得多。

方 法 名	描 述
void setAttribute(String attribute, Object value)	设置Session属性。value参数可以为任何Java Object。通常为Java Bean。value信息不宜过大
String getAttribute(String attribute)	返回Session属性
Enumeration getAttributeNames()	返回Session中存在的属性名
void removeAttribute(String attribute)	移除Session属性
String getId()	返回Session的ID。该ID由服务器自动创建，不会重复
long getCreationTime()	返回Session的创建日期。返回类型为long，常被转化为Date类型，例如：Date createTime = new Date(session.get CreationTime())
long getLastAccessedTime()	返回Session的最后活跃时间。返回类型为long
int getMaxInactiveInterval()	返回Session的超时时间。单位为秒。超过该时间没有访问，服务器认为该Session失效
void setMaxInactiveInterval(int second)	设置Session的超时时间。单位为秒
void putValue(String attribute, Object value)	不推荐的方法。已经被setAttribute(String attribute, Object Value)替代
Object getValue(String attribute)	不被推荐的方法。已经被getAttribute(String attr)替代
boolean isNew()	返回该Session是否是新创建的
void invalidate()	使该Session失效

• Tomcat中Session的默认超时时间为20分钟。通过setMaxInactiveInterval(intseconds)修改超时时间。可以修改web.xml改变Session的默认超时时间。

例如修改为60分钟：

<session-config>

   <session-timeout>60</session-timeout>      <!-- 单位：分钟 -->

</session-config>
 

注意：参数的单位为分钟，而setMaxInactiveInterval(int s)单位为秒。

5.Session对浏览器的要求

• 虽然Session保存在服务器，对客户端是透明的，它的正常运行仍然需要客户端浏览器的支持。
• 这是因为Session需要使用Cookie作为识别标志。HTTP协议是无状态的，Session不能依据HTTP连接来判断是否为同一客户

因此服务器向客户端浏览器发送一个名为JSESSIONID的Cookie，它的值为该Session的id（也就是HttpSession.getId()的返回值）。Session依据该Cookie来识别是否为同一用户。

该Cookie为服务器自动生成的，它的maxAge属性一般为–1，表示仅当前浏览器内有效，并且各浏览器窗口间不共享，关闭浏览器就会失效。

• 因此同一机器的两个浏览器窗口访问服务器时，会生成两个不同的Session。

但是由浏览器窗口内的链接、脚本等打开的新窗口（也就是说不是双击桌面浏览器图标等打开的窗口）除外。这类子窗口会共享父窗口的Cookie，因此会共享一个Session。

• 注意：新开的浏览器窗口会生成新的Session，但子窗口除外。子窗口会共用父窗口的Session。

例如，在链接上右击，在弹出的快捷菜单中选择“在新窗口中打开”时，子窗口便可以访问父窗口的Session。

如果客户端浏览器将Cookie功能禁用，或者不支持Cookie怎么办？例如，绝大多数的手机浏览器都不支持Cookie。Java
Web提供了另一种解决方案：URL地址重写。

6.URL地址重写

• URL地址重写是对客户端不支持Cookie的解决方案。
• URL地址重写的原理是将该用户Session的id信息重写到URL地址中。服务器能够解析重写后的URL获取Session的id。这样即使客户端不支持Cookie，也可以使用Session来记录用户状态。

HttpServletResponse类提供了encodeURL(Stringurl)实现URL地址重写，例如：

<td>

    <a href="<%=response.encodeURL("index.jsp?c=1&wd=Java") %>"> 
    Homepage</a>

</td>
 

• 该方法会自动判断客户端是否支持Cookie。
• 如果客户端支持Cookie，会将URL原封不动地输出来。
• 如果客户端不支持Cookie，则会将用户Session的id重写到URL中。
• 重写后的输出可能是这样的：

<td>

    <ahref="index.jsp;jsessionid=0CCD096E7F8D97B0BE608AFDC3E1931E?c=
    1&wd=Java">Homepage</a>

</td>

即在文件名的后面，在URL参数的前面添加了字符串“;jsessionid=XXX”。其中XXX为Session的id。分析一下可以知道，增添的jsessionid字符串既不会影响请求的文件名，也不会影响提交的地址栏参数。用户单击这个链接的时候会把Session的id通过URL提交到服务器上，服务器通过解析URL地址获得Session的id。

如果是页面重定向（Redirection），URL地址重写可以这样写：

<%

    if(“administrator”.equals(userName))

    {

       response.sendRedirect(response.encodeRedirectURL(“administrator.jsp”));

        return;

    }

%>

三、cookie和session的区别总结

• 1、cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上.

• 简单的说，当你登录一个网站的时候，如果web服务器端使用的是session,那么所有的数据都保存在服务器上面

• 客户端每次请求服务器的时候会发送当前会话的session_id，服务器根据当前session_id判断相应的用户数据标志，以确定用户是否登录，或具有某种权限。

• 由于数据是存储在服务器 上面，所以你不能伪造，但是如果你能够获取某个登录用户的session_id，用特殊的浏览器伪造该用户的请求也是能够成功的。

• session_id是服务器和客户端链接时候随机分配的，一般来说是不会有重复，但如果有大量的并发请求，也不是没有重复的可能性。

• Session是由应用服务器维持的一个服务器端的存储空间，用户在连接服务器时，会由服务器生成一个唯一的SessionID,用该SessionID 为标识符来存取服务器端的Session存储空间。

• 而SessionID这一数据则是保存到客户端，用Cookie保存的，用户提交页面时，会将这一 SessionID提交到服务器端，来存取Session数据。这一过程，是不用开发人员干预的。所以一旦客户端禁用Cookie，那么Session也会失效。

• 2、cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗考虑到安全应当使用session。

• 3、设置cookie时间可以使cookie过期。但是使用session-destory（），我们将会销毁会话。

• 4、session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能考虑到减轻服务器性能方面，应当使用cookie。

• 5、单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。(Session对象没有对存储的数据量的限制，其中可以保存更为复杂的数据类型)

注意:

  session很容易失效,用户体验很差;

  虽然cookie不安全,但是可以加密;

  cookie也分为永久和暂时存在的;

  浏览器 有禁止cookie功能 ,但一般用户都不会设置;

 一定要设置失效时间,要不然浏览器关闭就消失了;
 	
 	所以个人建议：

  将登陆信息等重要信息存放为SESSION

  其他信息如果需要保留，可以放在COOKIE中

四、HTTP 请求的完整流程

• 1、浏览器通过 HTTP 协议向服务器请求路径/content的网页资源，对应路径上有一个 Handler 函数接收请求，解析 HTTP header 中的 cookie，得到其中存储的 sessionID，然后把这个 ID 发给Manager。
• 2、Manager充当一个 session 管理器的角色，主要存储一些配置信息，比如 session 的存活时间，cookie 的名字等等。而所有的 session 存在一个Provider中。所以Manager会把sid（sessionID）传递给Provider，让它去找这个 ID 对应的具体是哪个 session。
• 3、Provider就是一个容器，最常见的应该就是一个散列表，将每个sid和对应的 session 一一映射起来。收到Manager传递的sid之后，它就找到sid对应的 session 结构，也就是Session结构，然后返回它。
• 4、Session中存储着用户的具体信息，一般是一个散列表，由 Handler 函数中的逻辑拿出这些信息，生成该用户的 HTML网页，返回给客户端。