理解cookie和session机制

理解cookie和session机制

2008-07-23 20:42

cookie和session机制之间的区别与联系

    具体来说cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案。它是在用户端的会话状态的存贮机制，他需要用户打开客户端的cookie支持。cookie的作用就是为了解决HTTP协议无状态的缺陷所作的努力.

而session机制采用的是一种在客户端与服务器之间保持状态的解决方案。同时我们也看到，由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一 个标识，所以session机制可能需要借助于cookie机制来达到保存标识的目的。而session提供了方便管理全局变量的方式。

    session是针对每一个用户的，变量的值保存在服务器上，用一个sessionID来区分是哪个用户session变量,这个值是通过用户的浏览器在访问的时候返回给服务器，当客户禁用cookie时，这个值也可能设置为由get来返回给服务器。

就安全性来说：当你访问一个使用session 的站点，同时在自己机子上建立一个cookie，建议在服务器端的SESSION机制更安全些.因为它不会任意读取客户存储的信息。

    正统的cookie分发是通过扩展HTTP协议来实现的，服务器通过在HTTP的响应头中加上一行特殊的指示以提示浏览器按照指示生成相应的cookie。

    从网络服务器观点看所有HTTP请求都独立于先前请求。就是说每一个HTTP响应完全依赖于相应请求中包含的信息。

状态管理机制克服了HTTP的一些限制并允许网络客户端及服务器端维护请求间的关系。在这种关系维持的期间叫做会话(session)。

Cookies是服务器在本地机器上存储的小段文本并随每一个请求发送至同一个服务器。IETF RFC 2965 HTTP State Management Mechanism 是通用cookie规范。网络服务器用HTTP头向客户端发送cookies，在客户终端，浏览器解析这些cookies并将它们保存为一个本地文件，它 会自动将同一服务器的任何请求缚上这些cookies。

理解session机制

    session机制是一种服务器端的机制，服务器使用一种类似于散列表的结构（也可能就是使用散列表）来保存信息。

当程序需要为某个客户端的请求创建一个session的时候，服务器首先检查这个客户端的请求里是否已包含了一个session标识 - 称为 session id，如果已包含一个session id则说明以前已经为此客户端创建过session，服务器就按照session id把这个 session检索出来使用（如果检索不到，可能会新建一个），如果客户端请求不包含session id，则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的session id，session id的值应该是一个既不会重复，又不容易被找到规律以仿造的字符串，这个 session id将被在本次响应中返回给客户端保存。

    保存这个session id的方式可以采用cookie，这样在交互过程中浏览器可以自动的按照规则把这个标识发挥给服务器。一般这个cookie的名字都是类似于 SEEESIONID，而。比如weblogic对于web应用程序生成的cookie，JSESSIONID= ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764，它的名字就是 JSESSIONID。

由于cookie可以被人为的禁止，必须有其他机制以便在cookie被禁止时仍然能够把session id传递回服务器。经常被使用的一种技术叫做URL重写，就是把session id直接附加在URL路径的后面，附加方式也有两种，一种是作为URL路径的附加信息，表现形式为http://..... /xxx;jsessionid=ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764。

另一种是作为查询字符串附加在URL后面，表现形式为http://...../xxx?jsessionid=ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764。

这两种方式对于用户来说是没有区别的，只是服务器在解析的时候处理的方式不同，采用第一种方式也有利于把session id的信息和正常程序参数区分开来。为了在整个交互过程中始终保持状态，就必须在每个客户端可能请求的路径后面都包含这个session id。

另一种技术叫做表单隐藏字段。就是服务器会自动修改表单，添加一个隐藏字段，以便在表单提交时能够把session id传递回服务器。比如下面的表单：
<form name="testform" action="/xxx">
<input type="text">
</form>
在被传递给客户端之前将被改写成：
<form name="testform" action="/xxx">
<input type="hidden" name="jsessionid" value="ByOK3vjFD75aPnrF7C2HmdnV6QZcEbzWoWiBYEnLerjQ99zWpBng!-145788764">
<input type="text">
</form>
     这种技术现在已较少应用，笔者接触过的很古老的iPlanet6(SunONE应用服务器的前身)就使用了这种技术。实际上这种技术可以简单的用对action应用URL重写来代替。

    在谈论session机制的时候，常常听到这样一种误解“只要关闭浏览器，session就消失了”。其实可以想象一下会员卡的例子，除非顾客主动 对店家提出销卡，否则店家绝对不会轻易删除顾客的资料。对session来说也是一样的，除非程序通知服务器删除一个session，否则服务器会一直保 留，程序一般都是在用户做log off的时候发个指令去删除session。然而浏览器从来不会主动在关闭之前通知服务器它将要关闭，因此服务器根本不会有机会知道浏览器已经关闭，之所 以会有这种错觉，是大部分session机制都使用会话cookie来保存session id，而关闭浏览器后这个 session id就消失了，再次连接服务器时也就无法找到原来的session。如果服务器设置的cookie被保存到硬盘上，或者使用某种手段改写浏览器发出的 HTTP请求头，把原来的session id发送给服务器，则再次打开浏览器仍然能够找到原来的session。

    恰恰是由于关闭浏览器不会导致session被删除，迫使服务器为seesion设置了一个失效时间，当距离客户端上一次使用session的时间超过这个失效时间时，服务器就可以认为客户端已经停止了活动，才会把session删除以节省存储空间。

由JSESSIONID谈cookie与SESSION的区别和联系，在一些投票之类的场合，我们往往因为公平的原则要求每人只能投一票，在一些WEB开发中也有类似的情况，这时候我们通常会使用COOKIE来实现，例如如下的代码：
< % cookie[]cookies = request.getCookies();
if (cookies.lenght == 0 || cookies == null)
doStuffForNewbie();
//没有访问过
}
else
{
doStuffForReturnVisitor(); //已经访问过了
}

% >

    这是很浅显易懂的道理，检测COOKIE的存在，如果存在说明已经运行过写入COOKIE的代码了，然而运行以上的代码后，无论何时结果都是执行 doStuffForReturnVisitor()，通过控制面板-Internet选项-设置-察看文件却始终看不到生成的cookie文件，奇怪， 代码明明没有问题，不过既然有cookie，那就显示出来看看。
cookie[]cookies = request.getCookies();
if (cookies.lenght == 0 || cookies == null)
out.println("Has not visited this website");
}
else
{
for (int i = 0; i < cookie.length; i++)
{
out.println("cookie name:" + cookies[i].getName() + "cookie value:" +
cookie[i].getValue());
}
}

运行结果：

cookie name:JSESSIONID cookie value:KWJHUG6JJM65HS2K6
     为什么会有cookie呢,大家都知道，http是无状态的协议，客户每次读取web页面时，服务器都打开新的会话，而且服务器也不会自动维护客户的上下 文信息，那么要怎么才能实现网上商店中的购物车呢，session就是一种保存上下文信息的机制，它是针对每一个用户的，变量的值保存在服务器端，通过 SessionID来区分不同的客户,session是以cookie或URL重写为基础的，默认使用cookie来实现，系统会创造一个名为 JSESSIONID的输出cookie，我们叫做session cookie,以区别persistent cookies,也就是我们通常所说的cookie,注意session cookie是存储于浏览器内存中的，并不是写到硬盘上的，这也就是我们刚才看到的JSESSIONID，我们通常情是看不到JSESSIONID的，但 是当我们把浏览器的cookie禁止后，web服务器会采用URL重写的方式传递Sessionid，我们就可以在地址栏看到 sessionid=KWJHUG6JJM65HS2K6之类的字符串。

    明白了原理，我们就可以很容易的分辨出persistent cookies和session cookie的区别了，网上那些关于两者安全性的讨论也就一目了然了，session cookie针对某一次会话而言，会话结束session cookie也就随着消失了，而persistent cookie只是存在于客户端硬盘上的一段文本（通常是加密的），而且可能会遭到cookie欺骗以及针对cookie的跨站脚本攻击，自然不如 session cookie安全了。

    通常session cookie是不能跨窗口使用的，当你新开了一个浏览器窗口进入相同页面时，系统会赋予你一个新的sessionid，这样我们信息共享的目的就达不到 了，此时我们可以先把sessionid保存在persistent cookie中，然后在新窗口中读出来，就可以得到上一个窗口SessionID了，这样通过session cookie和persistent cookie的结合我们就实现了跨窗口的session tracking（会话跟踪）。

    在一些web开发的书中，往往只是简单的把Session和cookie作为两种并列的http传送信息的方式，session cookies位于服务器端，persistent cookie位于客户端，可是session又是以cookie为基础的，明白的两者之间的联系和区别，我们就不难选择合适的技术来开发web service了。