【Cookie和Session】

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Cookie和Session】。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

【Cookie和Session】

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欢迎志同道合的朋友一起加油喔🤺🤺🤺【Cookie和Session】


目录

一、Cookie和Session(面试常考) 

1. Cookie

2. Session 

3. Cookie和Session是如何一起工作的? 

4. Cookie和Session的过期校验

5. Cookie和Session的关联和区别

二、核心方法

HttpServletRequest 类中的相关方法:

session对象中的常用方法

HttpServletResponse 类中的相关方法:

getCookies()方法

Cookie 类中相关的方法:

Cookie和Session方法使用的总结

三、实现一个用户登录的案例

案例登录淘宝 (演示前后端交互过程) ​编辑

前后端交互中约定的内容

简单实现一个登录

约定前后端的交互接口

1. 代码实现

使用 form表单来构造 post 请求:

LoginServlet 类 (用来构造 POST响应)

IndexServlet 类 (用来构造跳转页面)

2. 代码分析

详解 LoginServlet 类 第1步代码

详解 IndexServlet 类 第1步代码

3. 理解代码交互的过程

4. 展示抓包结果

第一次交互

第二次交互

浏览器展示结果



在开发web应用的过程中,我们经常需要处理客户端和服务器之间的数据交换,以及跟踪用户在应用中的行为。在这里,我将向大家介绍两种重要的技术:Cookie和Session,它们在处理这些问题上起着关键作用。 

一、Cookie和Session(面试常考) 

1. Cookie

  • Cookie是一种浏览器(客户端)提供的持久化存储数据的机制

(1) Cookie从哪里来?是客户端发送请求自带的吗?

  • Cookie中的数据是来自于服务器的,服务器向浏览器发送 HTTP 响应时,它可以在响应头中包含一个或多个 Set-Cookie 头部来设置 Cookie,每一个 Set-Cookie 头部都包含了一个 Cookie 的名称、值以及其它一些属性(如域名、路径、过期时间等)。

(2) Cookie 有什么用? Cookie要到哪里去?

  • Cookie 会在第一次请求的下次请求中,自动被添加到 HTTP请求中的请求头,发给服务器。服务器通过 Cookie 中的内容,以此来验证用户的身份。

(3) Cookie是在哪里存的?

  • Cookie存在浏览器所在主机的硬盘中,Cookie在存的时候是按照 浏览器 + 域名(地址)来进行细分的,不同的浏览器各自存各自的Cookie,同一个浏览器不同的域名对应不同的Cookie,Cookie里的内容不光是键值对还有过期时间      

(4) Cookie保存的数据是什么格式?

  • 多组键值对(键=值,多个键值对用分号间隔)(key = value;)

2. Session 

  • Session是一种服务端保存会话的技术,一次会话指登陆没有注销或者超时

由于HTTP协议是无状态的,所谓无状态,就是一次请求,一次响应,服务端无法感知之前登陆的用户,所以在服务端使用Map<String,Session>的数据结构来保存用户信息【Cookie和Session】

3. Cookie和Session是如何一起工作的? 

以登陆功能举例: 

  1. 服务端校验账号密码成功后,生成一个随机字符串(sessionId用来标识用户身份)及一个Session对象(标识用户的该次对话),把sessionId作为键,Session对象作为值存入Map<String,Session>如果需要保存用户信息就保存在Session对象Map<String,Object>中,相当于登陆时服务端使用Session保存用户信息 
  2. 登陆响应,服务端返回给客户端的HTTP响应数据包中,Set-Cookie响应头包含sessionId=xxx  (相当于给客户端返回了一个身份id)
  3. 客户端收到响应后,保存Cookie信息,将响应的Set-Cookie中的内容保存在客户端本地(和此次服务器地址绑定)
  4. 客户端每次请求时,都携带sessionId=xxx在Cookie头中 (相当于客户端访问带着身份id访问)
  5. 服务端获取客户端请求时,先获取Cookie请求头中的内容,查找sessionId对应的值,然后从保存的Map结构中查找,如果存在就是登录用户,如果为null就是未登录 (服务器通过身份id确定客户端的身份,将保存的用户信息返回给客户端)

4. Cookie和Session的过期校验

🌵Session的过期校验

  • 服务端保存的Session信息有默认的过期时间(可通过程序设置) 
  • 服务器有Session的过期校验机制:通过单独的线程扫描,发现当前时间和Session最后一次使用的时间超时就删掉
  • 服务器存放Session的地方,web服务器默认是存放在内存中,所以重启服务器Session也就没了,但是有些服务器把数据保存在服务器硬盘,重启就还有
  • 如果用户注销登录,相当于服务端删除Map中的Session
  • 所以超时后,注销后,重启服务器后需要访问页面就需要重新登陆

🌳Cookie的过期校验 

  • Cookie也有过期时间(可以通过程序设置) 
  • 如果Cookie过期,浏览器发请求时就不会携带这些信息,服务端验证sessionId时就会验证失败,也就是没有登陆
  • 如果在客户端手动删除Cookie,就相当于服务端还有Session信息,但是客户端请求时也不会携带Cookie信息,服务端验证sessionId失败,也就意味没有登陆

5. Cookie和Session的关联和区别

关联:

  • 在网站的登陆功能中,需要配合使用.

区别:

  1. Cookie是客户端的存储机制. Session是服务器的存储机制.
  2. Cookie 里面可以存各种键值对(还可以存别的).Session 则专门用来保存用户的身份信息.
  3. Cookie 完全可以单独使用, 不搭配 session (实现非 登陆 场景下)
  4. Session 也可以不搭配 Cookie 使用. (手机 app 登陆服务器, 服务器也需要 Session, 此时就没有Cookie的概念) Cookie跟浏览器强相关的~~
  5. Cookie 是属于 HTTP 协议中的一个部分
  6. Session 则可以和HTTP 无关(TCP, websocket .. 也可以用 session)

注意:

  • 此处 Cookie 和 Session 之间的配合,主要是针对一些主流的网页实现。Cookie 字段存在的意义就是:为了浏览器能够安全可靠地访问服务器的存储信息。在很多情况下,服务器会生成一个唯一的Session ID,并将其存储在一个Cookie中发送给浏览器。这样,当浏览器再次向服务器发送请求时,服务器可以通过读取Session ID来查找对应的Session

二、核心方法

HttpServletRequest 类中的相关方法:

方法 描述
HttpSession getSession() 在服务器中获取会话. 参数如果为 true, 则当不存在会话时新建会话; 参数如果为 false, 则当不存在会话时返回 null
Cookie[] getCookies() 返回一个数组, 包含客户端发送该请求的所有的 Cookie 对象. 会自动把Cookie 中的格式解析成键值对.

getSession 方法:既能用于获取到服务器上的会话,也能用于创建会话。具体行为取决于参数:

  • 如果参数为true:若会话不存在,则创建;若会话存在,则获取
  • 如果参数为false:若会话不存在,则返回null;若会话存在,则获取

调用getSession()的时候具体要做的事情:(默认参数为true,没有会话会自动创建会话)

  • 创建会话
  • 首先会从request对象中获取Cookie 存的 sessionId字段(相当于会话的身份标识),判定这个 sessionId 是否在当前服务器上存在,如果不存在,就会进入到创建会话的逻辑⬇️⬇️⬇️

创建会话: 就会创建一个HttpSession 对象 ,并且生成一个 sessionId(这个sessionId 是一个很长的数字,通常是用十六进制来表示,能够保证唯一性),接下来就会把这个 sessionId 作为 key,把这个Httpsession 对象作为value,把这个键值对给保存到服务器内存的一个"哈希表"(也不一定是他,只是类似这种结构)这样的结构中,再然后服务器就会返回一个HTTP 响应,把 sessionId 通过 Set-Cookie 字段返回给浏览器,浏览器就可以保存这个 sessionId 到 Cookie 中了。        

  • 获取会话
  • 首先会从request对象中获取Cookie 存的 sessionId字段会话的身份标识),判定这个sessionId 是否在当前服务器上存在(也就是在哈希表中是否存在),如果有就直接查询出这个 HttpSession 对象,并且通过返回值返回回去。

那么HttpSession 对象到底是什么呢❓🤔
这个对象本质上也是一个“键值对”的结构,允许程序猿往HttpSession 对象(value)中,存储任意的键值对数据——key必须是String,value是一个Object对象(value部分才是真正存储的数据,这些数据可以是任何类型的Java对象) ,你可以通过相应的键来获取它们。
图解如下:【Cookie和Session】

session对象中的常用方法

  • public Object getAttribute(String name): 返回会话中与给定名字(键)关联的对象(值)。如果会话中没有给定名字的属性,返回null。
  • public Enumeration<String> getAttributeNames(): 返回一个包含会话中所有属性名(即所有的键)的Enumeration对象。
  • public void setAttribute(String name, Object value): 将一个对象(值)绑定到会话中的给定名字(键)。如果会话中已经有给定名字的对象,这个方法将替换掉原来的对象。
  • public void removeAttribute(String name): 从会话中移除给定名字的属性。实际上就是删除会话中的一个键值对。
  • public void invalidate(): 使会话无效,然后解绑它所有的对象。这一般用在用户登出时,使得当前的会话失效。
  • public boolean isNew(): 如果客户端还不知道会话,或者如果客户端选择不加入会话,返回true。例如,如果服务器仅用cookie来维持会话,那么如果客户端禁用了cookie,这个方法将返回true。
  • public void setMaxInactiveInterval(int interval): 设置会话在客户端没有交互的情况下的最大闲置时间(以秒为单位)。超过这个时间,服务器将使会话无效。
  • public int getMaxInactiveInterval(): 返回会话在客户端没有交互的情况下的最大闲置时间(以秒为单位)。
  • public long getCreationTime(): 返回会话被创建的时间(以1970年1月1日午夜(GMT)以来的毫秒数)。
  • public long getLastAccessedTime(): 返回客户端最后一次请求会话所属的servlet的时间(以1970年1月1日午夜(GMT)以来的毫秒数)。
  • public String getId(): 返回一个包含分配给会话的唯一标识符的字符串。这是会话的唯一ID,服务器用它来区分不同的会话。

HttpServletResponse 类中的相关方法:

方法 描述
void addCookie(Cookie cookie) 添加指定的Cookie到响应头。这将使得浏览器在后续的请求中带上该Cookie
void sendError(int sc) 发送一个错误响应到客户端,使用指定的状态码
void sendError(int sc, String msg) 发送一个错误响应到客户端,使用指定的状态码和详细消息
void sendRedirect(String location) 将客户端重定向到新的位置(URL)
void setStatus(int sc) 设置响应的状态码        
void setHeader(String name, String value) 设置响应的头部信息
void setContentType(String type) 设置响应的内容类型。例如,可以设置为"text/html"或者"application/json"
PrintWriter getWriter() 返回一个PrintWriter对象,你可以使用它来向客户端发送文本数据
void setContentLength(int len) 设置响应的内容长度。通常,Servlet容器会自动设置这个值,你不需要手动设置
void setCharacterEncoding(String charset) 设置响应的字符编码

getCookies()方法

  • 获取到请求中的Cookie数据,返回值是Cookie类型的数组,每个元素是一个Cookie对象,每个Cookie对象又包含了两个属性,name和value(还是键值对形式😂)

HTTP 请求中的 Cookie 字段就是按照键值对的方式来组织的,这里的这些键值对,大概的格式是使用 ; 来分割键值对,使用 = 来分割键和值,这些键值对都会在请求中通过 Cookie 字段传给服务器,服务器收到请求后,就会进行解析,解析成 Cookie[] 这样的形式。
由于Cookie这里是可以保存任意自定制的键值对,所以如果是一般的键值对,直接通过getCookies来获取;如果是特殊的键值对(表示sessionId的键值对),不需要使用getCookies,直接使用getSession其实就自动帮我们从Cookie中取sessionId了。

Cookie 类中相关的方法:

每个 Cookie 对象就是一个键值对

方法 描述
String getName()

该方法返回 cookie 的名称。名称在创建后不能改变。(这个值是 SetCooke 字段设置给浏览器的)

String getValue() 该方法获取与 cookie 关联的值
void setValue(String newValue) 该方法设置与 cookie 关联的值

 Cookie和Session方法使用的总结

  • Cookie和Session的作用:Cookie和Session主要用于跟踪用户的状态。由于HTTP协议本身是无状态的,即服务器默认每次请求都是独立的,因此为了跟踪用户的行为,需要引入Session和Cookie这样的机制。

  • Cookie的基本运作:服务器在响应一个请求时,可以设置一个或多个Cookie,并在HTTP响应头中发送给客户端。客户端会将Cookie保存起来,并在后续的请求中将这些Cookie包含在HTTP请求头中发送给服务器。

  • Session的基本运作:当用户首次访问一个应用时,服务器会为这个用户创建一个Session,并生成一个唯一的Session ID。这个Session ID会被存储在Cookie中并发送给客户端。后续的请求中,客户端会将这个Session ID包含在Cookie中一并发送给服务器,服务器便可根据这个Session ID获取到对应的Session。

  • Session的使用:当服务器创建了一个会话(Session),它可以将任意数据存储在这个会话中。这些数据被存储为键值对(key-value pairs)。每个键值对都代表了一种信息,例如用户的身份信息、购物车信息等。键(key)是唯一的,可以用来获取或者修改对应的值(value)。
  • 以Java Servlet为例,你可以这样操作Session:
// 获取与请求相关联的当前会话对象
HttpSession session = request.getSession(); 
// 将会话中key为 "username" 的值改 key为 "Tom" 的值
session.setAttribute("username", "Tom");  
// 在会话中设置key为 "cart" 所对应的value值为 cartObj 对象
session.setAttribute("cart", cartObj);  

上述代码首先获取了当前请求的Session对象,然后在Session中设置了用户名和购物车对象。这些信息将在整个Session生命周期内保持,除非被删除或修改。

  • 获取和返回Session信息:在处理客户端的请求时,服务器可以根据需要获取Session中的信息。服务器代码负责获取这些信息,以及决定哪些信息将被返回给客户端。
  • 依然以Java Servlet为例,你可以像下面这样获取Session中的信息:
// 获取与请求相关联的当前会话对象
HttpSession session = request.getSession();  
// 从会话中获取key为 "username" 所对应的value值,并将其强制转换为字符串类型
String username = (String) session.getAttribute("username");  
// 从会话中获取key为"cart" 所对应的value值,并将其强制转换为 Cart 对象类型
Cart cart = (Cart) session.getAttribute("cart");  

上述代码首先获取了当前请求的Session对象,然后从Session中分别取出了用户名和购物车对象。你可以根据这些信息来处理请求,例如,你可以检查用户名是否存在,以确认用户是否已经登录;你也可以获取购物车对象,以响应用户对购物车的查询请求。

对于哪些信息应该返回给客户端,这完全取决于你的业务逻辑。例如,如果用户请求查看购物车,那么你可能需要将购物车对象转换为JSON,然后返回给客户端。

  • Session的生命周期:Session在一段时间内没有被使用(例如用户没有发出新的请求)后,会被服务器自动销毁。这个时间间隔可以由开发者设置。此外,服务器也可以在任何时候手动销毁一个Session。当Session被销毁后,相应的用户信息会被清除,用户需要重新登录或者重新设置个人信息等。

三、实现一个用户登录的案例

案例登录淘宝 (演示前后端交互过程) 【Cookie和Session】

服务器以session会话(键值对形式)保存每个用户的信息,键是表示当前用户身份的唯一序号(sessionId),值存储的是用户的信息。后续当浏览器带着唯一身份序号(sessionId)访问时,服务器在会话中按照sessionId获取到对应的session,再从session中按照预先设定的key(key是由程序员在编写代码时定义的。这个键用于标识存储在HttpSession对象中的某个特定的数据)获取用户信息,然后根据这些信息来处理用户的请求,并返回请求的结果给浏览器。

前后端交互中约定的内容

在前后端交互中,通常需要约定以下内容以确保系统的顺利运作:

  1. 请求类型:即 HTTP 方法(如 GET、POST、PUT、DELETE 等)。

  2. 请求 URL:即应用程序的端点(Endpoint),它指明了请求应该发送到哪里。

  3. 请求参数:如果请求中需要包含数据,需要约定使用 Query 参数、Path(URL) 参数,还是 Body 参数,以及这些参数的名称和意义。

  4. 请求头(Request Headers):可能需要约定一些特定的请求头,如 Content-TypeAuthorization 等。

  5. 请求体(Request Body):对于 POST、PUT 等方法,请求体中通常包含了要发送到服务器的数据。需要约定数据的格式(如 JSON、XML 等)和具体的数据结构。

  6. 响应状态码(Response Status Codes):需要约定各种情况下服务器会返回什么样的 HTTP 状态码。

  7. 响应体(Response Body):需要约定服务器返回的数据的格式和具体结构。

  8. 错误处理:需要约定在发生错误时,服务器会返回怎样的错误信息结构,以及前端应如何处理。

  9. 认证和授权:如何处理用户的身份验证和授权,例如使用什么样的认证机制(如 JWT)。

这些都是一般的约定,实际情况可能会根据具体的业务需求和技术选型有所不同。最重要的是,前后端开发团队之间需要有充分的沟通,以确保每一方都清楚地理解了约定内容。

简单实现一个登录
  1. 首先,要有一个 html,包含用户名密码的输入框,以及登录按钮。
  2. 其次,要有一个 LoginServlet,来处理登录请求。
  3. 最后,要有一个 IndexServlet,模拟登录完成后,跳转到的主页,在这个主页里面就能够获取到当前用户的身份信息。 ( 这里就可以存储开发人员自定义的用户数据,比如可以存一个当前用户访问的次数 )
约定前后端的交互接口

我们这里需要两组交互:一个是登录,另一个是获取主页。而针对前后端交互接口的话,实际上有很多种约定方式,我们选择下面这种来进行约定

【Cookie和Session】

1. 代码实现

之前说了一些理论的交互流程,而 Servlet 已经对这里的流程进行了封装,开发人员在使用的时候,相对简单,因为大部分工作,已经在 Servlet 的内部封装好了,只需要通过 一些API 进行调用即可。

使用 form表单来构造 post 请求:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>登录</title>
</head>
<body>
    <form action="login" method="post">
        <input type="text" name ='username'>
        <br>
        <input type="password" name="password">
        <br>
        <input type="submit" value="提交">
    </form>
</body>
</html>
LoginServlet 类 (用来构造 POST响应)
@WebServlet("/login")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        String username = req.getParameter("username");
        String password = req.getParameter("password");
        //验证用户名密码是否正确
        //正确情况下,用户名和密码是用数据库来保存
        //此处直接写死
        //此处约定, 用户名合法的是 zhangsan 和 lisi
        //密码合法的都是 123
        /*//这个代码固然能写出效果,但是嵌套太深了,还是等价转换一下
        if(username.equals("zhangsan") || username.equals("lisi")) {
            if(password.equals("123")) {
                //登录成功
            } else {
                //登录失败

            }
        } else {
            //登录失败
        }*/
        if(!username.equals("zhangsan") && !username.equals("lisi")) {
            //登录失败 -> 重定向到 登录页面
            System.out.println("登录失败,用户名错误");
            resp.sendRedirect("login.html");
            return;
        }
        if(!password.equals("123")) {
            //登录失败 -> 重定向到 登录页面
            System.out.println("登录失败,m密码错误");
            resp.sendRedirect("login.html");
            return;
        }
        //登录成功
        //1. 创建一个会话
        HttpSession session = req.getSession(true);
        //2. 把当前的用户名保存到会话中
        session.setAttribute("username",username);
        //3. 重定向到主页
        resp.sendRedirect("index");
    }
}
IndexServlet 类 (用来构造跳转页面)
@WebServlet("/index")
public class IndexServlet extends HttpServlet {
    //通过重定向,浏览器发送的是 GET.
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        //先判断用户的登录状态
        //如果用户还没登录,要求先登录
        //已经登录了,根据 会话 中的用户名,来显示到页面上
        //1.这个操作不会触发会话的创建
        HttpSession session = req.getSession(false);
        if(session == null) {
            //未登录状态
            System.out.println("用户未登录!");
            resp.sendRedirect("login.html");
            return;
        }
        //2.已经登录
        String username = (String) session.getAttribute("username");
        //3.构造页面
        resp.setContentType("text/html;charSet=utf8");
        resp.getWriter().write("欢迎" + username + "回来!");
    }
}
2. 代码分析
详解 LoginServlet 类 第1步代码
HttpSession session = req.getSession(true);

上面的代码表示:session 这个会话在第一次登录成功之前,并没有创建,由于 getSession 方法的参数是 true,所以登录成功后,【不存在会话,就创建。】即创建了一个 session 对象,同时生成了一个 sessionID.

只不过,我们在代码中看不到生成的 sessionID 是什么,这是因为 Servlet 已经为我们封装好了代码。

详解 IndexServlet 类 第1步代码
HttpSession session = req.getSession(false);

上面的代码表示:通过 session 对象这个会话机制,来判定 session 对象有没有被创建出来,以此来判定用户是否已经登录过页面

由于 getSession 方法中的参数是 false,【不存在,不创建】。既然不创建,也就只能用来判断用户是否已然是登录状态了。( 在 LoginServlet 类中,我们可以看到:只要用户名或密码输入错误,也就意味着登录失败,代码的逻辑是什么也不做,最终也就返回了,故而,session 这个对象就没有被创建出来,显然,用户没有成功登录。)

如果登录成功,说明 session 对象早已经被创建了,那么它的里面也就存储了键值对结构,包括用户名和密码

后续,如果我们通过值来找到对象,或者通过对象找值,也就很方便了。总之,我们就将其看作键值对的结构即可。

注意:
上面的两个不同类中的 session 表示的是同一个对象,也就是说,session 只有一份,我们可以将它想象成一个存钱罐,【存钱的时候,就往里面放对象;取钱的时候,就从里面拿对象。】

3. 理解代码交互的过程

我们将 Cookie 想象成一个身份令牌,同一个账户只有唯一一个令牌,每个令牌对应的sessionID 不相同,所以每个账户的令牌都不相同。那么,每个账户对应的 Cookie 也不相同,这也就实现了网页登录的安全性。此外,在第一次登录之后,客户端发送第二次请求的时候,就会自动带上 Cookie,这样一来,服务器就能直接通过 Cookie 中的 sessionID 就行识别,之后的操作,服务器就只对当前用户进行数据访问了。

4. 展示抓包结果
第一次交互:【Cookie和Session】
 第二次交互:【Cookie和Session】
 浏览器展示结果

在浏览器为我们呈现的结果就是,当我们输入正确的用户名和密码后,服务器端就会响应,并且跳转到另一个页面。这和我们平时通过网页登录就很相似了,当然,这里,我并没有将前端页面设置的很好看,重在表达逻辑。【Cookie和Session】

【Cookie和Session】文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-465648.html

到了这里,关于【Cookie和Session】的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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