cookie和session(会话跟踪)

会话(session)跟踪是web程序中常用技术,用来跟踪用户的整个会话。常用的会话跟踪技术有cookie和session。cookie通过在客户端记录信息确定用户身份,session通过服务器端记录信息确定用户身份。

1.cookie机制

  在程序中会话跟踪技术是非常重要的。理论上,一个用户所有请求操作都属于同一个会话,而另一个用户的所有请求操作则应该属于另一个会话,二者不能混淆。

  例如,用户A在超市购买的任何商品都应该放在A的购物车内,不论是用户A什么时间购买的,这都是属于同一个会话的,不能放入用户B或用户C的购物车内,这不属于同一个会话。

  而web应用程序是使用HTTP协议传输数据的。HTTP协议是无状态协议。一旦数据交互完毕,客户端和服务端的连接自动关闭,再次交换数据会再次进行连接。这就意味着服务器无法从连接上跟踪会话,

  即用户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。

  1.什么是cookie?

    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。

        

  注意:cookie功能需要浏览器的支持。

     如果浏览器不支持Cookie(如大部分手机中的浏览器)或者把Cookie禁用了,Cookie功能就会失效。

     不同的浏览器采用不同的方式保存Cookie。

     IE浏览器会在“C:\Documents and Settings\你的用户名\Cookies”文件夹下以文本文件形式保存,一个文本文件保存一个Cookie。

  2.记录用户访问次数

     Java中把Cookie封装成了javax.servlet.http.Cookie类。每个Cookie都是该Cookie类的对象。服务器通过操作Cookie类对象对客户端Cookie进行操作。通过request.getCookie( )获取客户端提交

     的所有Cookie(以Cookie[]数组形式返回),通过response.addCookie(Cookiecookie)向客户端设置Cookie。

     Cookie对象使用key-value属性对的形式保存用户状态,一个Cookie对象保存一个属性对,一个request或者response同时使用多个Cookie。因为Cookie类位于包javax.servlet.http.*下面,所以JSP中不需要import该类。

     需要注意的是,虽然网站images.google.com与网站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。

     

  3.cookie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:用户登录网站www.google.com之后会发现访问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。本章后面也会对Cookie做类似的处理。

  4.Unicode编码:保存中文

     中文与英文字符不同,中文属于Unicode字符,在内存中占4个字符,而英文属于ASCII字符,内存中只占2个字节。Cookie中使用Unicode字符时需要对Unicode字符进行编码,否则会乱码。

     提示:Cookie中保存中文只能编码。一般使用UTF-8编码即可。不推荐使用GBK等中文编码,因为浏览器不一定支持,而且JavaScript也不支持GBK编码。

  5.BASE64编码,保存二进制图片

     Cookie不仅可以使用ASCII字符与Unicode字符,还可以使用二进制数据。例如在Cookie中使用数字证书,提供安全度。使用二进制数据时也需要进行编码。

     %注意:本程序仅用于展示Cookie中可以存储二进制内容,并不实用。由于浏览器每次请求服务器都会携带Cookie,因此Cookie内容不宜过多,否则影响速度。Cookie的内容应该少而精。

  6.设置cookie的所有属性

     除了name与value之外,Cookie还具有其他几个常用的属性。每个属性对应一个getter方法与一个setter方法。

      表1.1  Cookie常用属性

        

  7.cookie的有效期

     Cookie的maxAge决定着Cookie的有效期,单位为秒(Second)。Cookie中通过getMaxAge()方法与setMaxAge(int maxAge)方法来读写maxAge属性。

     如果maxAge属性为正数,则表示该Cookie会在maxAge秒之后自动失效。浏览器会将maxAge为正数的 Cookie持久化,即写到对应的Cookie文件中。无论客户关闭了浏览器还是电脑,只要还在maxAge秒之前,

     登录网站时该Cookie仍然有效。 下面代码中的Cookie信息将永远有效。

        Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei");   // 新建Cookie

        cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE);           // 设置生命周期为MAX_VALUE

        response.addCookie(cookie);                    // 输出到客户端

     如果maxAge为负数,则表示该Cookie仅在本浏览器窗口以及本窗口打开的子窗口内有效,关闭窗口后该 Cookie即失效。maxAge为负数的Cookie,为临时性Cookie,不会被持久化,

     不会被写到Cookie文件中。Cookie信息保存在浏 览器内存中,因此关闭浏览器该Cookie就消失了。Cookie默认的maxAge值为–1。

     如果maxAge为0,则表示删除该Cookie。Cookie机制没有提供删除Cookie的方法,因此通过设置该Cookie即时失效实现删除Cookie的效果。失效的Cookie会被浏览器从Cookie文件或者内存中删除,

        例如:

        Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei");   // 新建Cookie

        cookie.setMaxAge(0);                          // 设置生命周期为0,不能为负数

        response.addCookie(cookie);                    // 必须执行这一句

     response对象提供的Cookie操作方法只有一个添加操作add(Cookie cookie)。

     要想修改Cookie只能使用一个同名的Cookie来覆盖原来的Cookie,达到修改的目的。删除时只需要把maxAge修改为0即可。

     注意:从客户端读取Cookie时,包括maxAge在内的其他属性都是不可读的,也不会被提交。浏览器提交Cookie时只会提交name与value属性。maxAge属性只被浏览器用来判断Cookie是否过期。

  8.cookie的修改、删除

     Cookie并不提供修改、删除操作。如果要修改某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,添加到response中覆盖原来的Cookie。

     如果要删除某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,并将maxAge设置为0,并添加到response中覆盖原来的Cookie。注意是0而不是负数。负数代表其他的意义。读者可以通过上例的程序进行验证,设置不同的属性。

     注意:修改、删除Cookie时,新建的Cookie除value、maxAge之外的所有属性,例如name、path、domain等,都要与原Cookie完全一样。否则,浏览器将视为两个不同的Cookie不予覆盖,导致修改、删除失败。

  9.cookie的域名

     Cookie是不可跨域名的。域名www.google.com颁发的Cookie不会被提交到域名www.baidu.com去。这是由Cookie的隐私安全机制决定的。隐私安全机制能够禁止网站非法获取其他网站的Cookie。

     正常情况下,同一个一级域名下的两个二级域名如www.helloweenvsfei.com和 images.helloweenvsfei.com也不能交互使用Cookie,因为二者的域名并不严格相同。如果想所有 helloweenvsfei.com名下的二级域名都可以使用该Cookie,

     需要设置Cookie的domain参数,例如:

        Cookie cookie = new Cookie("time","20080808"); // 新建Cookie

        cookie.setDomain(".helloweenvsfei.com");           // 设置域名

        cookie.setPath("/");                              // 设置路径

        cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE);               // 设置有效期

        response.addCookie(cookie);                       // 输出到客户端

     读者可以修改本机C:\WINDOWS\system32\drivers\etc下的hosts文件来配置多个临时域名,然后使用setCookie.jsp程序来设置跨域名Cookie验证domain属性。

     注意:domain参数必须以点(".")开始。另外,name相同但domain不同的两个Cookie是两个不同的Cookie。如果想要两个域名完全不同的网站共有Cookie,可以生成两个Cookie,domain属性分别为两个域名,输出到客户端。

  10.cookie的路径

     domain属性决定运行访问Cookie的域名,而path属性决定允许访问Cookie的路径(ContextPath)。例如,如果只允许/sessionWeb/下的程序使用Cookie,可以这么写:

        Cookie cookie = new Cookie("time","20080808");     // 新建Cookie

        cookie.setPath("/session/");                          // 设置路径

        response.addCookie(cookie);                           // 输出到客户端

     设置为“/”时允许所有路径使用Cookie。path属性需要使用符号“/”结尾。name相同但domain相同的两个Cookie也是两个不同的Cookie。

     注意:页面只能获取它属于的Path的Cookie。例如/session/test/a.jsp不能获取到路径为/session/abc/的Cookie。使用时一定要注意。

  11.cookie的安全属性

     HTTP协议不仅是无状态的,而且是不安全的。使用HTTP协议的数据不经过任何加密就直接在网络上传播,有被截获的可 能。使用HTTP协议传输很机密的内容是一种隐患。如果不希望Cookie在HTTP等非安全协议中传输,

     可以设置Cookie的secure属性为 true。浏览器只会在HTTPS和SSL等安全协议中传输此类Cookie。下面的代码设置secure属性为true:

        Cookie cookie = new Cookie("time", "20080808"); // 新建Cookie

        cookie.setSecure(true);                           // 设置安全属性

        response.addCookie(cookie);                        // 输出到客户端

     提示:secure属性并不能对Cookie内容加密,因而不能保证绝对的安全性。如果需要高安全性,需要在程序中对Cookie内容加密、解密,以防泄密。

  12.JavaScript操作cookie

     Cookie是保存在浏览器端的,因此浏览器具有操作Cookie的先决条件。浏览器可以使用脚本程序如 JavaScript或者VBScript等操作Cookie。这里以JavaScript为例介绍常用的Cookie操作。

     例如下面的代码会输出本页面 所有的Cookie。

        <script>document.write(document.cookie);</script>

     由于JavaScript能够任意地读写Cookie,有些好事者便想使用JavaScript程序去窥探用户在其他网 站的Cookie。不过这是徒劳的,W3C组织早就意识到JavaScript对Cookie的读写所带来的安全隐患并加以防备了,

     W3C标准的浏览器会 阻止JavaScript读写任何不属于自己网站的Cookie。换句话说,A网站的JavaScript程序读写B网站的Cookie不会有任何结果。

 

 

 

 

 

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