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深入理解JavaWeb（四）——会话跟踪技术

摘要：当用户发出请求时，服务器就会做出响应，客户端与服务器之间的联系是离散的、非连续的。当用户在同一网站的多个页面之间转换时，根本无法确定是否是同一个客户，会话跟踪技术就可以解决这个问题。当一个客户在多个页面间切换时，服务器会保存该用户的信息。
在本文中，我们会了解如今最常见的两种会话跟踪技术——Cookie和Seesion。
作者：来自ArimaMisaki创作

文章目录

• 深入理解JavaWeb（四）——会话跟踪技术
• 6 会话跟踪技术

• 6.1 会话跟踪概述
• 6.2 Cookie基本使用
• 6.3 Cookie原理
• 6.4 Cookie使用细节
• 6.5 Session基本使用
• 6.6 Session原理
• 6.7 Session使用细节
• 6.8 小结

6 会话跟踪技术

6.1 会话跟踪概述

会话：用户打开浏览器，访问web服务器的资源，会话建立，直到有一方断开连接，会话就会结束。在一次会话中可以包含多次请求和响应。现在假设有3个浏览器同时访问该服务器，那么实际上开启了三个会话。

会话跟踪：一种维护浏览器状态的方法，服务器需要识别多次请求是否来自同一浏览器，以便在同一次会话的多次请求间共享数据。在前面我们曾经提到过，HTTP请求是互相独立互不影响的，假设这么一个场景：我们上京东看到一件商品，将他加入购物车；按照http协议的无状态性，每次浏览器向服务器发起请求时，服务器都会将该请求视为新的请求，故购物车中绝对不会出现该商品，因为http请求互不影响，但有了会话跟踪的共享数据功能，购物车就可以成功地将商品添加到购物车中。

实现方式：要想实现会话跟踪，我们可以从客户端和服务端两边下手：

• 客户端会话跟踪技术：Cookie
• 服务端会话跟踪技术：Session

6.2 Cookie基本使用

原理：Cookie是一种客户端会话跟踪技术，其将数据保存到客户端，以后每次请求都携带Cookie数据进行访问。假设客户端向服务器端发送了请求1，而后得到响应将数据带回来，浏览器会将数据以Cookie的形式存储在浏览器的内存中。当发起请求2时，会携带着该Cookie形式的数据一起访问服务端。

使用：Cookie的使用大致可以分为发送Cookie和获取Cookie

1. 创建Cookie对象，设置数据

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

1. 发送Cookie到客户端，使用response对象

response.addCookie(cookie);

1. 获取Cookie

Cookie[] cookies = request.getCookies();

1. 遍历数组，获取每个Cookie对象
2. 使用Cookie对象方法获取数据

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

步骤演示：

1. 创建一个AServlet类

package web;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/aServlet")
public class AServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        Cookie cookie = new Cookie("username","zs");
        response.addCookie(cookie);
    }

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

    }
}

1. 创建一个BServlet类

package web;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/bServlet")
public class BServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        Cookie[] cookies = request.getCookies();

        for (Cookie cookie : cookies){
            String name = cookie.getName();
            if("username".equals(name)){
                String value = cookie.getValue();
                System.out.println(name+":"+value);
                break;
            }
        }
    }

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

    }
}

1. 启动服务器，访问AServlet后再访问BServlet，查看控制台。

6.3 Cookie原理

原理：Cookie的实现是基于HTTP协议的，主要采用响应头set-cookie和请求头cookie。在客户端发起一次请求时，服务端获取到请求1，并做出响应1，此时响应1中发出的响应带头set-cookie，其值对应着请求2需要的数据；而客户端在发起请求2时，通过请求头cookie存放set-cookie刚刚返回的值，并通过响应2一起返回给客户端。

6.4 Cookie使用细节

Cookie存活时间：默认情况下，Cookie存储在浏览器内存中，当浏览器关闭，内存释放，则Cookie销毁。但在一些实际场景下，如一些登录界面的记住密码机制，明显地Cookie的存活时间可以更长，这是因为通过setMaxAge(int seconds)我们可以设置Cookie的存活时间。

• 正数：将Cookie写入浏览器所在电脑的磁盘，持久化存储。到时间自动删除
• 负数：默认值，Cookie在当前浏览器内存中，当浏览器关闭，则Cookie被销毁
• 零：删除对应Cookie

Cookie存储中文：Cookie不能直接存储中文；所以我们需要通过转码转成URL。具体方式是通过URLEncoder.encode()来转换并且存储；而当需要用到中文时，就可以通过URLDecoder.decode()来解码并且使用。

6.5 Session基本使用

引入：采用Cookie来存储数据在客户端中是十分不安全的；在某些不法网站中要是获取Cookie时顺带把你其他的Cookie也拿走了，这就相当于拿到了你的账号密码。

说明：使用Session可以在服务端存储数据；JavaEE提供HttpSession接口，来实现一次会话的多次请求间数据共享功能。

使用：

// 1.获取Session对象
HttpSession session = request.getSession();
// 2.使用Session对象
void setAttribute(String name,Object o)
Object getAttribute(String name)
void removeAttribute(String name)

步骤演示：

1. 新建一个SessionDemo1类

package session;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/demo1")
public class SessionDemo1 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 1.获取Session对象
        HttpSession session = request.getSession();
        // 2.存储数据
        session.setAttribute("username","zs");
    }

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

    }
}

1. 新建一个SessionDemo2类

package session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.*;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/demo2")
public class SessionDemo2 extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        HttpSession session = request.getSession();
        Object username = session.getAttribute("username");
        System.out.println(username);
    }

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

    }
}

1. 启动服务并查看控制台

6.6 Session原理

原理：Session是基于Cookie实现的；从上述的使用可知，如果想要通过Session来传递数据，则要保证session对象须保证是一个对象，而且还需保证是同一个客户端；在第一个Servlet创建Session对象时，会同时出现一个id属性作为该Session对象的唯一标识，而Tomcat会将该标识发送给浏览器作为cookie存储。当在第二个Servlet创建Session对象时，通过发来的Cookie，Tomcat会自动在内存中寻找是否存在通过id的Session对象，如果存在，则不再创建对象。

6.7 Session使用细节

钝化和活化：当服务器重启后，Session中的数据是存在的，但必须要求服务器是正常的重启，而非出现故障而意外关闭。可为何Session依然存在呢？Session对象明明存在于内存中。这是因为Session具有钝化特性，在服务器正常关闭后，Tomcat会自动将Session数据写入硬盘的文件中；而Session还具有活化特性，能够在重启服务器后，从文件中加载数据到Session中。

虽然Session对象在服务器正常重启仍然存在，但是浏览器在这个过程中是不能关闭的，因为Session本质上依赖于Cookie，一旦Cookie不存在了，Session对象也就不复存在了。

销毁：默认情况下如没有进行特殊操作，则30分钟后自动销毁Session对象，但我们也可以在webapp下的WEB-INF下的web.xml来添加配置标签。除此之外，如果想要立即销毁，也可以调用Session对象的invalidate方法。

<session-config>
	<session-timeout>30</session-timeout>
</session-config>

6.8 小结

区别：

区别	说明
存储位置	Cookie是将数据存储在客户端，Session将数据存储在服务端
安全性	Cookie不安全，Session安全
数据大小	Cookie最大3kb，Session无大小限制
存储时间	Cookie可以长期存储，Session默认三十分钟
服务器性能	Cookie不占服务器资源，Session占用服务器资源