cookie和session的详解与区别

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了cookie和session的详解与区别相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  会话(Session)跟踪是Web程序中常用的技术,用来跟踪用户的整个会话。常用的会话跟踪技术是Cookie与Session。Cookie通过在客户端记录信息确定用户身份,Session通过在服务器端记录信息确定用户身份。

本章将系统地讲述Cookie与Session机制,并比较说明什么时候不能用Cookie,什么时候不能用Session。

一.Cookie机制

  在程序中,会话跟踪是很重要的事情。理论上,一个用户的所有请求操作都应该属于同一个会话,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协议是无状态的协议。一旦数据交换完毕,客户端与服务器端的连接就会关闭,再次交换数据需要建立新的连接。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实际上是一小段的文本信息。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。
在这里插入图片描述
  查看某个网站颁发的Cookie很简单。在浏览器地址栏输入javascript:alert (document. cookie)就可以了(需要有网才能查看)。JavaScript脚本会弹出一个对话框显示本网站颁发的所有Cookie的内容,如图1.1所示(Baidu网站颁发的Cookie):
在这里插入图片描述
  图1.1中弹出的对话框中显示的为Baidu网站的Cookie。其中第一行BAIDUID记录的就是笔者的身份helloweenvsfei,只是Baidu使用特殊的方法将Cookie信息加密了。

  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。

3. Cookie的不可跨域名性
  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。

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。

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。Cookie类的所有属性如下
(1)String name:该Cookie的名称。Cookie一旦创建,名称便不可更改
(2)Object value:该Cookie的值。如果值为Unicode字符,需要为字符编码。如果值为二进制数据,则需要使用BASE64编码
(3)int maxAge:该Cookie失效的时间,单位秒。如果为正数,则该Cookie在maxAge秒之后失效。如果为负数,该Cookie为临时Cookie,关闭浏览器即失效,浏览器也不会以任何形式保存该Cookie。如果为0,表示删除该Cookie。默认为–1
(4)boolean secure:该Cookie是否仅被使用安全协议传输。安全协议。安全协议有HTTPS,SSL等,在网络上传输数据之前先将数据加密。默认为false
(5)String path:该Cookie的使用路径。如果设置为“/sessionWeb/”,则只有contextPath为“/sessionWeb”的程序可以访问该Cookie。如果设置为“/”,则本域名下contextPath都可以访问该Cookie。注意最后一个字符必须为“/”
(6)String domain:可以访问该Cookie的域名。如果设置为“.google.com”,则所有以“google.com”结尾的域名都可以访问该Cookie。注意第一个字符必须为“.”
(7)String comment:该Cookie的用处说明。浏览器显示Cookie信息的时候显示该说明
(8)int version:该Cookie使用的版本号。0表示遵循Netscape的Cookie规范,1表示遵循W3C的RFC 2109规范

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); 

  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。

13.案例:永久登录
  如果用户是在自己家的电脑上上网,登录时就可以记住他的登录信息,下次访问时不需要再次登录,直接访问即可。实现方法是把登录信息如账号、密码等保存在Cookie中,并控制Cookie的有效期,下次访问时再验证Cookie中的登录信息即可。

  保存登录信息有多种方案。最直接的是把用户名与密码都保持到Cookie中,下次访问时检查Cookie中的用户名与密码,与数据库比较。这是一种比较危险的选择,一般不把密码等重要信息保存到Cookie中。

  还有一种方案是把密码加密后保存到Cookie中,下次访问时解密并与数据库比较。这种方案略微安全一些。如果不希望保存密码,还可以把登录的时间戳保存到Cookie与数据库中,到时只验证用户名与登录时间戳就可以了。

  这几种方案验证账号时都要查询数据库。

  本例将采用另一种方案,只在登录时查询一次数据库,以后访问验证登录信息时不再查询数据库。实现方式是把账号按照一定的规则加密后,连同账号一块保存到Cookie中。下次访问时只需要判断账号的加密规则是否正确即可。本例把账号保存到名为account的Cookie中,把账号连同密钥用MD1算法加密后保存到名为ssid的Cookie中。验证时验证Cookie中的账号与密钥加密后是否与Cookie中的ssid相等。相关代码如下:
代码1.8 loginCookie.jsp

<%@ page language="java"pageEncoding="UTF-8" isErrorPage="false" %>

<%!                                                  // JSP方法

    private static final String KEY =":cookie@helloweenvsfei.com";
                                                     // 密钥 

    public final static String calcMD1(Stringss) { // MD1 加密算法

       String s = ss==null ?"" : ss;                  // 若为null返回空

       char hexDigits[] = { '0','1', '2', '3', '4', '1', '6', '7', '8', '9',
       'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };                        // 字典

       try {

        byte[] strTemp =s.getBytes();                          // 获取字节

        MessageDigestmdTemp = MessageDigest.getInstance("MD1"); // 获取MD1

       mdTemp.update(strTemp);                                // 更新数据

        byte[] md =mdTemp.digest();                        // 加密

        int j =md.length;                                 // 加密后的长度

        char str[] = newchar[j * 2];                       // 新字符串数组

        int k =0;                                         // 计数器k

        for (int i = 0; i< j; i++) {                       // 循环输出

         byte byte0 =md[i];

         str[k++] =hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];

         str[k++] =hexDigits[byte0 & 0xf];

        }

        return newString(str);                             // 加密后字符串

       } catch (Exception e){return null; }

    }

%>

<%

   request.setCharacterEncoding("UTF-8");             // 设置request编码

    response.setCharacterEncoding("UTF-8");        // 设置response编码

   

    String action =request.getParameter("action"); // 获取action参数

   

    if("login".equals(action)){                       // 如果为login动作

        String account =request.getParameter("account");
                                                     // 获取account参数

        String password =request.getParameter("password");
                                                     // 获取password参数

        int timeout = newInteger(request.getParameter("timeout"));
                                                     // 获取timeout参数

              

        String ssid =calcMD1(account + KEY); // 把账号、密钥使用MD1加密后保存

       

        CookieaccountCookie = new Cookie("account", account);
                                                     // 新建Cookie

       accountCookie.setMaxAge(timeout);              // 设置有效期

       

        Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ssid);   // 新建Cookie

       ssidCookie.setMaxAge(timeout);                 // 设置有效期

       

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

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

       

        // 重新请求本页面,参数中带有时间戳,禁止浏览器缓存页面内容

       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.
        currentTimeMillis());

        return;

    }

    elseif("logout".equals(action)){                  // 如果为logout动作

       

        CookieaccountCookie = new Cookie("account", "");
                                                 // 新建Cookie,内容为空

       accountCookie.setMaxAge(0);                // 设置有效期为0,删除

              

        Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ""); // 新建Cookie,内容为空

       ssidCookie.setMaxAge(0);                   // 设置有效期为0,删除

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

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

        //重新请求本页面,参数中带有时间戳,禁止浏览器缓存页面内容

       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.
        currentTimeMillis());

        return;

    }

    boolean login = false;                        // 是否登录

    String account = null;                        // 账号

    String ssid = null;                           // SSID标识

   

    if(request.getCookies() !=null){               // 如果Cookie不为空

        for(Cookie cookie :request.getCookies()){  // 遍历Cookie

           if(cookie.getName().equals("account"))  // 如果Cookie名为
                                                    account

               account = cookie.getValue();       // 保存account内容

           if(cookie.getName().equals("ssid")) // 如果为SSID

               ssid = cookie.getValue();          // 保存SSID内容

        }

    }

    if(account != null && ssid !=null){    // 如果account、SSID都不为空

        login =ssid.equals(calcMD1(account + KEY));
                                      // 如果加密规则正确, 则视为已经登录

    }

%>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01Transitional//EN">

       <legend><%= login ? "欢迎您回来" : "请先登录"%></legend>

        <% if(login){%>

            欢迎您, ${ cookie.account.value }.   

           <a href="${ pageContext.request.requestURI }?action=logout">
            注销</a>

        <% } else {%>

        <formaction="${ pageContext.request.requestURI }?action=login"
        method="post">

           <table>

               <tr><td>账号: </td>

                   <td><input type="text"name="account" style="width:
                   200px; "></td>

               </tr>

               <tr><td>密码: </td>

                   <td><inputtype="password" name="password"></td>

               </tr>

               <tr>

                   <td>有效期: </td>

                   <td><inputtype="radio" name="timeout" value="-1"
                   checked> 关闭浏览器即失效 <br/> <input type="radio" 
                   name="timeout" value="<%= 30 *24 * 60 * 60 %>"> 30天
                   内有效 <br/><input type="radio" name="timeout" value= 
                   "<%= Integer.MAX_VALUE %>"> 永久有效 <br/> </td> </tr>

               <tr><td></td>

                   <td><input type="submit"value=" 登  录 " class= 
                   "button"></td>

               </tr>

           </table>

        </form>

        <% } %>

登录时可以选择登录信息的有效期:关闭浏览器即失效、30天内有效与永久有效。通过设置Cookie的age属性来实现,注意观察代码。运行效果如图1.7所示。
在这里插入图片描述

提示:该加密机制中最重要的部分为算法与密钥。由于MD1算法的不可逆性,即使用户知道了账号与加密后的字符串,也不可能解密得到密钥。因此,只要保管好密钥与算法,该机制就是安全的。

二. Session机制

  除了使用Cookie,Web应用程序中还经常使用Session来记录客户端状态。Session是服务器端使用的一种记录客户端状态的机制,使用上比Cookie简单一些,相应的也增加了服务器的存储压力。

1.什么是Session
  Session是另一种记录客户状态的机制,不同的是Cookie保存在客户端浏览器中,而Session保存在服务器上。客户端浏览器访问服务器的时候,服务器把客户端信息以某种形式记录在服务器上。这就是Session。客户端浏览器再次访问时只需要从该Session中查找该客户的状态就可以了。

  如果说Cookie机制是通过检查客户身上的“通行证”来确定客户身份的话,那么Session机制就是通过检查服务器上的“客户明细表”来确认客户身份。Session相当于程序在服务器上建立的一份客户档案,客户来访的时候只需要查询客户档案表就可以了。

2.实现用户登录
  Session对应的类为javax.servlet.http.HttpSession类。每个来访者对应一个Session对象,所有该客户的状态信息都保存在这个Session对象里。Session对象是在客户端第一次请求服务器的时候创建的。Session也是一种key-value的属性对,通过getAttribute(Stringkey)和setAttribute(String key,Objectvalue)方法读写客户状态信息。Servlet里通过request.getSession()方法获取该客户的Session,例如:

HttpSession session = request.getSession();       // 获取Session对象
session.setAttribute("loginTime", new Date());     // 设置Session中的属性
out.println("登录时间为:" +(Date)session.getAttribute("loginTime"));      // 获取Session属性

  request还可以使用getSession(boolean create)来获取Session。区别是如果该客户的Session不存在,request.getSession()方法会返回null,而getSession(true)会先创建Session再将Session返回。
  Servlet中必须使用request来编程式获取HttpSession对象,而JSP中内置了Session隐藏对象,可以直接使用。如果使用声明了<%@page session=“false” %>,则Session隐藏对象不可用。下面的例子使用Session记录客户账号信息。

源代码如下:

代码1.9 session.jsp

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8"%>

<jsp:directive.page import="com.helloweenvsfei.sessionWeb.bean.Person"/>

<jsp:directive.page import="java.text.SimpleDateFormat"/>

<jsp:directive.page import="java.text.DateFormat"/>

<jsp:directive.page import="java.util.Date"/>

<%!

    DateFormat dateFormat = newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");         // 日期格式化器

%>

<%

    response.setCharacterEncoding("UTF-8");        // 设置request编码

    Person[] persons =

    {          

       // 基础数据,保存三个人的信息

        new Person("Liu Jinghua","password1", 34, dateFormat.parse
        ("1982-01-01")),

        new Person("Hello Kitty","hellokitty"以上是关于cookie和session的详解与区别的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Cookie和Session区别和联系详解

详解cookie与session的区别,新手必看!

Cookie与 Session使用详解

cookie 与 session 的区别详解

(进阶篇)Cookie与 Session使用详解

详解SESSION与COOKIE的区别