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转载: 深入理解Servlet/JSP之“Cookie和Session原理”

默认分类 2011-02-24 19:52:06

转载自: 深入理解Servlet/JSP之“Cookie和Session原理”

(2008-06-29 13:41:09)
由于HTTP协议的无状态特征,Web应用中经常使用Cookie和Session来保存用户在与系统交互过程中的状态数据。下面通过分析HTTP协议对Cookie和Session的工作原理加以了解。

一、Cookie

Cookie的含义是“服务器送给浏览器的甜点”,即服务器在响应请求时可以将一些数据以“键-值”对的形式通过响应信息保存在客户端。当浏览器再次访问相同的应用时,会将原先的Cookie通过请求信息带到服务器端。

下面的Servlet展示了Cookie的功能。

    ... ... ... 

  public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                                throws ServletException, IOException {

          response.setContentType("text/html");
          PrintWriter out = response.getWriter();
          String option = request.getParameter("option");
          if ("show".equals(option)) {

                    //获得请求信息中的Cookie数据
                  Cookie[] cookies = request.getCookies();
                  if (cookies != null) {

                            //找出名称(键)为“cool”的Cookie
                          for (int i = 0; i < cookies.length; i++) {
                                  if ("cool".equals(cookies[i].getName())) {
                                          out.println("<h2>" + cookies[i].getName() + ":"

                                                  + cookies[i].getValue() + "</h2>");
                                    }
                          }
                  }
          } else if ("add".equals(option)) {

                    //创建Cookie对象
                  Cookie cookie = new Cookie("cool", "yeah!");

                  //设置生命周期以秒为单位
                  cookie.setMaxAge(20);

                 //添加Cookie
                  response.addCookie(cookie);
          }

      ... ... ...
该Servlet对应的url-pattern为/testCookie

当浏览器请求地址“.../tst/testCookie?option=add”时,该Servlet创建一个Cookie对象,存储的键-值对为“cool”-“yeah”。通过response的addCookie方法将该Cookie信息添加到相应信息中。需要注意的是cookie的setMaxAge方法用于设置该cookie生命周期,单位是秒,如果过了这个期间,Cookie将失效。setMaxAge方法的参数如果为负值则表示该Cookie将在浏览器关闭时过期,如果参数为0则表示立刻删除该Cookie。访问该地址,对应的请求和响应的HTTP信息为:

请求:

GET /tst/testCookie?option=add HTTP/1.1
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/x-silverlight, **
Accept-Language: zh-cn
UA-CPU: x86
Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0; Windows NT 5.1)
Host: 192.168.5.100:8080
Connection: Keep-Alive
Cookie: cool=yeah!

响应:
HTTP/1.1 200 OK
Server: Apache-Coyote/1.1
Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Length: 21
Date: Sun, 29 Jun 2008 06:15:26 GMT

<h2>cool:yeah!</h2>

注意,请求协议头中用于携带cookie信息的格式。

Cookie可以用于保持用户的会话状态,但Cookie信息保存在客户端,存在较大的安全隐患,且一般浏览器对Cookie的数目及数据大小有严格的限制。在Web应用中,一般情况下通过HttpSession对象保持会话状态。

二、Session

Session对象的原理在于,服务器可以为客户端创建并维护一个所谓的Session对象,用于存放数据。在创建Session对象的同时,服务器将会为该Session对象产生一个唯一编号,这个编号称之为SessionID,服务器以Cookie的方式将SessionID存放在客户端。当浏览器再次访问该服务器时,会将SessionID作为Cookie信息带到服务器,服务器可以通过该SessionID检索到以前的Session对象,并对其进行访问。需要注意的是,此时的Cookie中仅仅保存了一个SessionID,而相对较多的会话数据保存在服务器端对应的Session对象中,由服务器来统一维护,这样一定程度保证了会话数据安全性,但增加了服务器端的内存开销。

存放在客户端的用于保存SessionID的Cookie会在浏览器关闭时清除。我们把用户打开一个浏览器访问某个应用开始,到关闭浏览器为止交互过程称为一个“会话”。在一个“会话”过程中,可能会向同一个应用发出了多次请求,这些请求将共享一个Session对象,因为这些请求携带了相同的SessionID信息。

1. Session工作原理

下面的Servlet用来演示Session的工作原理:

... ... ...

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
 
    throws ServletException, IOException {

      response.setContentType("text/html");
      PrintWriter out = response.getWriter();
      String option = request.getParameter("option");
      if ("create".equals(option)) {

              //获得HttpSession对象
              HttpSession session = request.getSession();

              //设置Session对象的最长不活动间隔
              session.setMaxInactiveInterval(30);

                //获取Session中的数据
              List list = (List) session.getAttribute("list");
              if (list == null) {
                      list = new ArrayList();
                      list.add("hey");

                      //向Session中添加数据
                        session.setAttribute("list", list);
              } else {
              list.add("hey");
        }
        out.println(list);
    }else if ("invalidate".equals(option)) {
 
          HttpSession session = request.getSession(false);
            if (session != null) {

            //使Session对象失效
 
            session.invalidate();
      }
  }

  ... ... ...

该Servlet的url-pattern为/testSession。

当浏览器请求地址“.../tst/testSession?option=create”时,Servlet调用request的getSession方法获得Session对象,如果此时服务器端存在与请求信息中SessionID(作为Cookie信息携带)对应的Session对象,则返回这个Session对象,否则将会创建一个新的Session对象并将其产生的SessionID以Cookie的形式通过响应信息送回。注意,Session对象的setMaxInactiveInterval方法用于设置最长不活动间隔,单位是秒,如果出现在这个的时间段内Session对象没有被存取,则该Session对象将会失效。通常为了保证服务器的性能和出于安全性考虑,这个值要妥善的设置(Tomcat针对Session的MaxInactiveInterval会有默认的设置)。若setMaxInactiveInterval设置为负值,则表示该Session永不过期。另外,Session对象分别通过setAttribute和getAttribute方法存取数据,数据以“名称-对象”对的形式存放。该请求对应的请求和响应的HTTP信息为:

请求:

GET /tst/testSession?option=create HTTP/1.1
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/x-silverlight, **
Accept-Language: zh-cn
UA-CPU: x86
Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0; Windows NT 5.1)
Host: 192.168.5.100:8080
Connection: Keep-Alive
Cookie: JSESSIONID=C69B3053C575ECC8C7FCAF7D189A4FD1

响应
HTTP/1.1 200 OK
Server: Apache-Coyote/1.1
Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Length: 12
Date: Sun, 29 Jun 2008 07:20:41 GMT

[hey, hey]

注意:请求信息中携带的SessionID值与上一次相应的SessionID之一致。另外响应输出的HTML文本中有两个“hey”,这是因为这次请求Servlet往存放在Session中的list对象中又放置了一个String对象。

当浏览器请求“.../tst/testSession?option=invalidate”时,Servlet会调用Session对象的invalidate方法用于使该Session对象失效。需要注意的是,此时获取Session对象的方法为重载的getSession(boolean b)其中boolean类型的参数表示当前请求没有和服务器端的某个Session对象关联时是创建新的Session(参数为true时)还是返回null(参数为false时)。


2、关于URL重写

从上面的介绍可以看出,Session对象的正常使用要依赖于Cookie。如果考虑到客户端浏览器可能出于安全的考虑禁用了Cookie,应该使用URL重写的方式使Session在客户端禁用Cookie的情况下继续生效。

下面有两个JSP页面:1.jsp中向Session对象中存入了名为“hi”的一个String类型对象。通过超级链接可以链接到2.jsp,在2.jsp中将获取Session中名为“hi”的对象,并显示在页面上。需要注意的是:在1.jsp中超级链接的地址并不是直接写了“2.jsp”而是通过resopnse的encodeURL方法对这个地址进行了处理。

1.jsp

<%
session.setAttribute("hi","Do you work or are you a student?");
%>

<a href="<%=response.encodeURL("2.jsp")%>">2.jsp</a>

2.jsp

<%=session.getAttribute("hi")%>

首先将浏览器的Cookie禁用(注意要重启IE),然后请求1.jsp,响应后点击链接到2.jsp,这个交互过程涉及到两次请求和相应,HTTP信息如下:

请求1.jsp

GET /tst/session/1.jsp HTTP/1.1
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-shockwave-flash, application/x-silverlight, **
Referer:
http://192.168.5.100:8080/tst/session/1.jsp
Accept-Language: zh-cn
UA-CPU: x86
Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0; Windows NT 5.1)
Host: 192.168.5.100:8080
Connection: Keep-Alive

响应:

HTTP/1.1 200 OK
Server: Apache-Coyote/1.1
Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Length: 33
Date: Sun, 29 Jun 2008 07:31:36 GMT

Do you work or are you a student?

注意:由于Cookie的禁用,这次请求协议头中虽然没有携带SessionID的信息,但SessionID的信息作为请求地址的一部分传到了服务器端,这就是URL重写的意义所在。

response的encodeURL方法将根据浏览器是否不支持Cookie决定是否将SessionID信息写入链接地址。

3、Session对象的持久化

对于一个企业级应用而言,Session对象的管理十分重要。Sessio对象的信息一般情况下置于服务器的内存中,当服务器由于故障重启,或应用重新加载时候,此时的Session信息将全部丢失。为了避免这样的情况,在某些场合可以将服务器的Session数据存放在文件系统或数据库中,这样的操作称为Session对象的持久化。Session对象在持久化时,存放在其中的对象以序列化的形式存放,这就是为什么一般存放在Session中的数据需要实现可序列化接口(java.io.Serializable)的原因了。

Tomcat 5.5 服务器提供两个类用于Session对象的管理,这两个类分别是org.apache.catalina.session.StandardManager 和 org.apache.catalina.session.PersistentManager。Tomcat默认的方式是使用StandardManager来管理Session。Tomcat 5.5默认会在服务器关闭或应用重新加载时建立一个名为session.ser的文件,并将该应用对应的Session对象存放在其中,该文件位于“Tomcat主目录\work\Catalina\ localhost\应用名”路径下。注意,当Tomcat重新启动或应用重新加载后会读取这个文件,载入其中的Session信息,然后把它删掉,所以如果看不到该文件是由于时机不对或者眼力不够快深入理解Servlet/JSP之鈥淐ookie和Session原理鈥

当然,可以更改Tomcat默认的Session管理方式。可以在“Tomcat主目录\conf\Catalina”下建立应用对于的Context定义,如建立名为tst.xml的XML文件,文件的内容如下:

<Context docBase="D:/Tomcat/tomcat-5.5.26/webapps/tst">
  <Manager className="org.apache.catalina.session.StandardManager" maxActiveSessions="-1"   

      maxInactiveInterval="60" pathname=""/>
</Context>

通过Context元素的子元素Manager配置Session的管理对象:

  • className属性用于指定管理Session的类可以是StandarManager或PersitentManager。
  • maxActiveSessions表示允许最多活动Session对象的数目,-1表示不限制。
  • maxInactiveInterval表示Session默认的最长不活动间隔,单位为秒。
  • pathname表示StandarManager在服务器重启或应用重新加载时持久化Session对象的文件名,此处设置为“”相当于关掉了Session的持久化机制。

 

                                                                 注:关于Session对象管理的详细内容将在后续的文章中阐述

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  • angelstar2009-01-11 22:40:40[举报]

    这样的话,关于登录时候,有提示登陆有效期应该就是cookies的设置时间不同吗?
    (一般论坛用是cookies还是session。还是两者结合呢?)
    那么永久有效如何设置。
    session是可以设置永久有效的
    (setMaxInactiveInterval设置为负值,则表示该Session永不过期)