深入理解Session和Cookie的区别

程序员文章站 2022-03-15 11:42:47

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Cookie简介
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。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。

Cookie机制
Cookie技术是客户端的解决方案，Cookie就是由服务器发给客户端的特殊信息，而这些信息以文本文件的方式存放在客户端，然后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。

具体过程如下：

用户使用浏览器访问一个支持Cookie的网站的时候，用户会提供包括用户名在内的个人信息并且提交至服务器；
服务器在向客户端回传相应的超文本的同时也会发回这些个人信息，当然这些信息并不是存放在HTTP响应体（Response Body)中的，而是存放于HTTP响应头(Response Header)
客户端浏览器接收到来自服务器的响应之后，浏览器会将这些信息存放在一个统一的位置。对于Windows操作系统而言，我们可以从： [系统盘]:\Documents and Settings[用户名]\Cookies目录中找到存储的Cookie；
客户端再次向服务器发送请求的时候，都会把相应的Cookie再次发回至服务器。而这次，Cookie信息则存放在HTTP请求头(equest Header)了。
HTTP的Cookie机制
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。举个例子，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。

Set-Cookie和Cookie
两个Http头部和Cookie有关 : Set-Cookie和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，说明：

指示客户端建立一个cookie
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。
如果将 cookie 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四步：

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

在客户端的第二次请求中包含Cookie头部，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cookie。尽管，用户可能在和应用程序交互的过程中突然禁用cookie的使用，但是，这个情况基本是不太可能发生的，所以可以不加以考虑，这在实践中也被证明是对的。

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。

注意：
虽然网站http://images.google.com与网站http://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。

用户登录网站http://www.google.com之后会发现访问http://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。

简单案例 : 记录上次访问时间
cookie的API
复制代码
new Cookie(String key,String value);
String getName();//获取cookie的key(名称)
String getValue();//获取cookie的值
void setMaxAge(int);//设置cookie在浏览器存活时间，单位：秒
//如果设置成0：表示删除高cookie(前提：路径必须一致)
void setPath(String path);//设置cookie的路径
//当我们访问的路径中包含次cookie的path,才会携带cookie
//默认访问路径：访问Servlet的路径，从"/项目名称"开始，到最后一个"/“结束。比如：/demo/a/b，默认路径为/demo/a
//手动设置路径：以”/项目名称"开始，以"/"结尾
复制代码

写回浏览器
response.addCookie(Cookie);

获取cookie
Cookie[] request.getCookies();

核心代码：
复制代码
/**

根据 cookie名称获取Cookie 的工具类
*/
public class CookieUtils {
public static Cookie getCookieByName(String name,Cookie[] cookies){
if(cookies != null){
for(Cookie cookie : cookies){
if(name.equals(cookie.getName())){
return cookie;
}
}
}
return null;
}
}
public class RecordServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//1.设置编码
response.setContentType(“text/html;charset=utf-8”);
PrintWriter w = response.getWriter();
```
 //2.获取指定名称的Cookie
 Cookie cookie = CookieUtils.getCookieByName("record",request.getCookies());

 //3.判断cookie是否为空；
 // 若为null,则说明是第一次访问；
 // 若不为 null,则根据cookie显示上一次的访问时间
 if(cookie == null){
     w.write("这是您第一次访问");
 }else{
     long lastTime= Long.parseLong(cookie.getValue());
     w.write("您上次访问的时间："+ new Date(lastTime).toLocaleString());
 }

 //4.记录当前访问时间，并且该信息存入cookie中
 Cookie c = new Cookie("record",System.currentTimeMillis()+"");
 //设置cookie的有效期是 1 小时
 c.setMaxAge(60*60);
 response.addCookie(c);
```
}

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doPost(request,response);
}
}
复制代码

该案例完整代码
Cookie案例 : 浏览记录
核心代码1：记录商品浏览记录
复制代码
/**

记录商品浏览记录，只展示3个商品
*/
public class CategoryServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
//获取当前访问商品的id
String id = request.getParameter(“id”);

 Cookie c = CookieUtils.getCookieByName("ids",request.getCookies());

 //判断该 cookie 是否为空
 String ids="";
 if(c == null){
     //若为空,说明之前没有访问记录
     //将当前商品的id放入ids中
     ids = id;
 }else{
     //若不为空,获取值。也就是之前浏览的商品编号，使用 "-"进行连接
     ids = c.getValue();

     //将 ids 通过"-"进行分割，然后存入list中，方便后续的操作
     String[] categoryIds = ids.split("-");
     LinkedList<String> categories = new LinkedList<>();
     if(categories != null){
         for(String categoryId : categoryIds){
             categories.add(categoryId);
         }
     }
     //判断之前记录中有无该商品
     if(categories.contains(id)){
         //若有，删除原来的id,将当前的id放入前面
         categories.remove(id);
     }else{
         // 若没有
         // 继续判断长度是否>=3
         // 若>=3,移除最后一个,将当前的id放入最前面
         // 若<3,直接将当前的id放入最前面.
         if(categories.size() >= 3){
             categories.removeLast();
         }
     }
     //不管如何，id都是最新浏览的，直接加入到前面
     categories.addFirst(id);

     ids="";
     for(String categoryId : categories){
         ids += (categoryId + "-");
     }
     ids = ids.substring(0,ids.length()-1);
 }

 //创建cookie
 c=new  Cookie("ids",ids);
 //设置访问路径
 c.setPath(request.getContextPath()+"/");
 //设置存活时间
 c.setMaxAge(60);

 //写回浏览器
 response.addCookie(c);

 //跳转到指定的商品页面上
 response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/category_info"+id+".htm");

}

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doPost(request,response);
}
}
复制代码

显示浏览记录
复制代码

<% //获取指定名称的cookie ids Cookie c= CookieUtils.getCookieByName("ids", request.getCookies());

    //判断ids是否为空
    if(c==null){
%>
<h2>暂无浏览记录</h2>
<%
}else{//ids=3-2-1
    String[] arr=c.getValue().split("-");
    for(String id:arr){
%>
<li style="width: 150px;height: 216;float: left;margin: 0 8px 0 0;padding: 0 18px 15px;text-align: center;"><img src="category/0<%=(Integer.parseInt(id)-1) %>.jpg" width="130px" height="130px" /></li>
<%
        }
    }
%>

复制代码

核心代码2：清空浏览记录
复制代码
/**

清空浏览记录
*/
public class ClearServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
Cookie c = new Cookie(“ids”,"");
```
 //cookie的路径与 CategoryServlet中的cookie中的路径要相同
 c.setPath(request.getContextPath()+"/");
 //直接将cookie设置成无效
 c.setMaxAge(0);
 response.addCookie(c);

 //重定向
 response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/category_list.jsp");
```
}

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doPost(request,response);
}
}
复制代码

注意：
cookie是不能跨浏览器的
cookie不支持中文，需要编码
Session
Session简介
Session是一种记录客户状态的机制，不同于Cookie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。

Session机制
一方面，我们可以把客户端浏览器与服务器之间一系列交互的动作称为一个 Session。从这个语义出发，我们会提到Session持续的时间，会提到在Session过程中进行了什么操作等等。

另一方面，Session指的是服务器端为客户端所开辟的存储空间，该空间保存的信息就是用于保持状态。从这个语义出发，我们则会提到往Session中存放什么内容，如何根据键值从Session中获取匹配的内容等。

要使用Session，当然是先要创建Session。那么Session在何时创建呢？
Session在服务器端程序运行的过程中创建的，不同语言实现的应用程序有不同创建Session的方法，在Java中是通过调用HttpServletRequest的getSession方法(使用true作为参数)创建的。创建Session的同时，服务器会为该Session生成唯一的session id，这个session id在随后的请求中会被用来重新获得已经创建的Session
Session被创建之后，就可以调用Session相关的方法往Session中增加内容了，而这些内容只会保存在服务器中，发到客户端的只有session id
当客户端再次发送请求的时候，会将这个session id带上，服务器接受到请求之后就会依据session id找到相应的Session，从而再次使用Session。
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放在内存中。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。需要注意只有访问JSP、Servlet等程序时才会创建Session，只访问HTML、IMAGE等静态资源并不会创建Session。如果尚未生成Session，也可以使用request.getSession(true)强制生成Session。

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。

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。

Session案例 : 购物车
获取Session
HttpSession getSession(); //request.getSession()

域对象
xxxAttribute //存放私有数据
域对象生命周期
创建：第一次调用request.getSession()
销毁：
服务器非正常关闭;
session超时;
默认超时时间：30 min

手动设置超时：setMaxInactiveInterval(int) (单位：秒)

手动设置;
Session接口中的invalidate()方法

public void invalidate()

核心代码1：将商品添加到购物车
复制代码
public class CartServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setContentType(“text/html;charset=utf-8”);
PrintWriter out=response.getWriter();

    //1.获取商品名称
    String name = request.getParameter("name");

    //2.获取购物车，实际上就是存入session的map
    HashMap<String,Integer> map = (HashMap<String, Integer>) request.getSession().getAttribute("cart");

    Integer num = null;

    //3.判断购物车是否为空
    if(map==null){
        //3.1 购物车为空，说明是第一次将商品放入购物车
        //先创建购物车,
        map = new HashMap<>();
        request.getSession().setAttribute("cart",map);
        num = 1;
    }else{
        //3.2 购物车不为空，判断该商品之前是否已经加入购物车
        num = map.get(name);
        if(num == null){
            //num==null,说明该商品之前未加入购物车
            num = 1;
        }else{
            num ++ ;
        }
    }
    map.put(name,num);

    //4.提示信息
    out.print("<center>已经将<b>"+name+"</b>添加到购物车中<hr></center>");
    out.print("<center><a href='"+request.getContextPath()+"/category_list.jsp'>继续购物</a></center><br/>");
    out.print("<center><a href='"+request.getContextPath()+"/cart.jsp'>查看购物车</a><center>");
}

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    doPost(request,response);
}

}
复制代码

显示购物车中信息
复制代码

继续购物清空购物车

订单详情 <% HashMap

商品	数量

复制代码

核心代码2：清空购物车
复制代码
public class ClearCartServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
request.getSession().invalidate();

    response.sendRedirect(request.getContextPath()+"/cart.jsp");
}

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    doPost(request,response);
}

}
复制代码

Coookie和Session案例的完整代码
实现会话跟踪的技术
Cookie

向客户端发送Cookie :

Cookie c =new Cookie(“name”,“value”); //创建Cookie
c.setMaxAge(606024); //设置最大时效，此处设置的最大时效为一天
response.addCookie©; //把Cookie放入到HTTP响应中

从客户端读取Cookie :

复制代码
String name =“name”;
Cookie[]cookies =request.getCookies();
if(cookies !=null){
for(int i= 0;i<cookies.length;i++){
Cookie cookie =cookies[i];
if(name.equals(cookis.getName()))
//something is here.
//you can get the value
cookie.getValue();
}
}
复制代码

优点: 数据可以持久保存，不需要服务器资源，简单，基于文本的Key-Value

缺点: 大小受到限制，用户可以禁用Cookie功能，由于保存在本地，有一定的安全风险。

URL 重写

在URL中添加用户会话的信息作为请求的参数，或者将唯一的会话ID添加到URL结尾以标识一个会话。

优点：在Cookie被禁用的时候依然可以使用

缺点：必须对网站的URL进行编码，所有页面必须动态生成，不能用预先记录下来的URL进行访问。

隐藏的表单域

优点： Cookie被禁时可以使用

缺点：所有页面必须是表单提交之后的结果。

session

当一个用户第一次访问某个网站时会自动创建 HttpSession，每个用户可以访问他自己的HttpSession。

可以通过HttpServletRequest对象的getSession方法获得HttpSession。通过HttpSession的setAttribute方法可以将一个值放在HttpSession中，通过调用 HttpSession对象的getAttribute方法，同时传入属性名就可以获取保存在HttpSession中的对象。

与上面三种方式不同的是，HttpSession放在服务器的内存中，因此不要将过大的对象放在里面。即使目前的Servlet容器可以在内存将满时将 HttpSession 中的对象移到其他存储设备中，但是这样势必影响性能。添加到 HttpSession 中的值可以是任意Java对象，这个对象最好实现了 Serializable接口，这样Servlet容器在必要的时候可以将其序列化到文件中，否则在序列化时就会出现异常。

Cookie和Session的的区别
HTTP协议是无状态的协议，服务端需要记录用户的状态，就需要用某种机制来识别具体的用户，这个机制就是Session。 Session典型的应用场景就是购物车，当点击下单按钮时，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，用于标识这个用户，并且跟踪用户，这样才知道购物车里面的商品情况。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，此外，一些缓存服务比如Memcached之类的来放 Session。
服务端使用Cookie来识别特定的客户。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 session id发送到服务器，这样就可以使用对应的Seesion了。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。
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。
总结：

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。
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