Cookie & Session

Posted 2021-01-31 createtable

一 会话技术概述

用户通过浏览器，点击超链接访问服务器的web资源，然后关闭浏览器/页面，整个过程称为是一次会话。

早期的网站都是处理静态资源（文档，图片），实现web应用技术的核心http协议也是一个无状态的协议，而现在的互联网网站，一般需要有对事务处理的记忆功能，例如：购物网站保存用户所购买的商品，点击结账

可以得到用户所购买的商品信息。

用户与服务器进行交，产生的数据要进行保存，此时就需要Cookie和Session。

用户购买的商品保存在request或ServletContext中是否可以？

不可以。保存在Request中，相应结束Request就销毁了，保存在ServletContext，网站的ServletContext对象唯一，无法区分每个用户各自的数据。

二 会话技术分类

Cookie技术

　　Cookie是客户端技术，程序把每个用户的数据以cookie的形式保存到用户浏览器中。当用户再次访问web资源，会带着Cookie中的数据过去。

Session技术

　　Session是服务器端技术，服务器为每个用户浏览器创建一个独享的session对象。用户访问服务器时，把用户产生的数据存放在session中，当用户再次访问服务器中的web 　　

　　资源的时候，服务器可以从用户session中取出数据。

三 Cookie分类和Cookie API

默认级别Cookie

　　没有设置有效时间的Cookie，存放在浏览器内存中，关闭浏览器Cookie销毁

持久级别Cookie

　　设置了有效时间的Cookie，保存到硬盘上，关闭浏览器不会丢失，再次打开浏览器会加载硬盘上的Cookie文件

构造方法：Cookie(String name,String value);

获得Cookie名称：getName();

获得Cookie值：getValue();

设置Cookie有效域名：setDomaim(String pattern);

设置Cookie有效路径：setPath(String uri);

设置Cookie有效时长：setMaxAge(int expiry);

注意事项：

一个Cookie至少含有一个标识该信息的名称和值

一个web站点可以给一个浏览器发送多个Cookie

浏览器存放的Cookie的大小和个数是有限制

一般只允许存放300个Cookie，每个站点最多存放20个Cookie，大小限制为4KB（老版本浏览器）

Cookie默认是会话级别的，退出浏览器即销毁。如果需要将Cookie持久化到硬盘，需要设置有效时长，调用setMaxAge(int maxAge)方法，以秒为单位

手动删除持久化到本地磁盘的Cookie，可以将Cookie的有效时长设置为0，path必须一致，否则无法删除

四 Session实现原理

Cookie局限性：保存的数据有个数和大小限制，保存在客户端浏览器上不安全

Session是基于Cookie，向Cookie回写了一个Session ID，使用一个会话级的cookie + 服务器中一组散列表

1 创建Session时，服务器生成一个唯一的session id，并写入到cookie中（该cookie默认保存在浏览器缓存，关闭浏览器时销毁，可手动将设置Cookie生命周期，让cookie持久化到硬盘）

2 将session id关联的数据加入散列表。

　　例如这样一段代码：Session["UserName"]=user001; 假设sessionid为123，那么散列表中会追加一行

　　sessionid 　　 username

　　123 　　 　　  uesr001

3 当浏览器端提交到服务器时，会通过sessionid=123去散列表中寻找属于该用户的Session信息。

Session对象由服务器创建，可以调用request对象的getSession方法得到Session对象。

五 Session作为域对象存取数据

Session作为域对象，作用范围是一次会话。一次会话，指的是用户打开浏览器点击超链接，访问服务器资源，到最后关闭浏览器的过程。

向session中存入数据：setAttribute(String name, Object value);

从session中获取数据：getAttributr(String name);

从session中移除数据：removeAttribute(String name);

*Servlet的对象作用域范围总结：

ServletRequest：

作用域：一次请求（转发就是一次请求）

创建：当用户向服务器发送一次请求，服务器创建一个request对象

销毁：当服务器对这次请求作出了响应，服务器就会销毁这个request对象

存数据：void setAttribute(String name,Object value);

取数据：Object getAttribute(String name);

HttpSession：

作用域：一次会话（可以是多次请求）

创建：服务器端第一次调用getSession()方法的时候

销毁：

1 Session过期，默认过期时间30分钟(web.xml中配置)

2 非正常关闭服务器（正常关闭服务器—session会被序列化）

3 手动调用session.invalidate();

存数据：void setAttribute(String name,Object value);

取数据：Object getAttribute(String name);

ServletContext：

作用域：整个应用

创建：服务器启动的时候创建，为每个web项目创建一个单独ServletContext对象。

销毁：服务器关闭的时候，或者项目从服务器中移除的时候。

存数据：void setAttribute(String name,Object value);

取数据：Object getAttribute(String name);

 六 应用实例一：记录用户上次访问时间

//记录用户上次访问时间的Servlet
public class VisitServlet extends HttpServlet {

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

        // 判断是否是第一次访问：从指定的Cookie的数组中获取指定名称的Cookie。
        // 获得从浏览器带过来的所有的Cookie:
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        // 从数组中找到指定名称的Cookie:
        Cookie cookie = CookieUtils.findCookie(cookies, "lastVisit");
        // 判断是否是第一次访问：
        if(cookie == null){
            // 是第一次访问
            // 显示到页面上一段内容:
            response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
            response.getWriter().println("<h1>您好，欢迎来到本网站！</h1>");
        }else{
            // 不是第一次访问
            // 获得cookie中的上次访问时间，显示到页面
            String value = cookie.getValue();
            // 显示到页面上一段内容:
            response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
            response.getWriter().println("<h1>您好，您的上次访问时间为："+value+"</h1>");
        }
        // 记录当前系统时间存入到Cookie，回写到浏览器
        Date d = new Date();
        // 存入到Cookie:
        Cookie c = new Cookie("lastVisit",d.toLocaleString());
        // 给Cookie设置有效路径
        c.setPath("/web03");
        // 给Cookie设置有效时长
        c.setMaxAge(60 * 60); // 设置有效时长为1小时
        // 回写到浏览器：
        response.addCookie(c);
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException 
    {
        doGet(request, response);
    }

}

//查找指定名称Cookie的工具类
public class CookieUtils {

    public static Cookie findCookie(Cookie[] cookies,String name){
        if(cookies == null){
            // 浏览器没有携带任何的Cookie
            return null;
        }else{
            for (Cookie cookie : cookies) {
                // 判断数组中的每个cookie的名称与给定名称是否一致
                if(name.equals(cookie.getName())){
                    // 直接返回：
                    return cookie;
                }
            }
            // 浏览器带有Cookie过来了，但是没有指定名称的那个Cookie
            return null;
        }
    }
}

七 应用实例二：用户登录和验证码校验

需求描述：

1 用户名密码校验。错误，提示错误信息，返回登录页面；正确，跳转到登录成功页面

2 提供可点击刷新的一次性验证码图片

3 记住用户名勾选框

4 登录成功页面提供退出选项

步骤：

 1 导包

mysql-connector-java-5.0.8-bin.jar

commons-dbutils-1.4.jar

c3p0-0.9.1.2.jar

2 在web.xml中配置Servlet，导入c3p0配置文件，JDBCUtils，编写user实体类和处理user登录的user model

3 创建登录页面，success页面

4 编写生成验证码图片的servlet，在jsp中增加切换验证码的js函数

5 增加记住用户名的功能

6 编写退出功能额servlet

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
         xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" 
         xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd" id="WebApp_ID" version="2.5">
  <display-name>web03_login</display-name>
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.html</welcome-file>
    <welcome-file>index.htm</welcome-file>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    <welcome-file>default.html</welcome-file>
    <welcome-file>default.htm</welcome-file>
    <welcome-file>default.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>
  <servlet>
    <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.xxx.controller.LoginServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>LoginServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/LoginServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  <servlet>
    <servlet-name>CheckImgServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.xxx.controller.CheckImgServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>CheckImgServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/CheckImgServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  <servlet>
    <description></description>
    <display-name>LogoutServlet</display-name>
    <servlet-name>LogoutServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.xxx.controller.LogoutServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>LogoutServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/LogoutServlet</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<c3p0-config>
    <default-config>
        <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///web02_login</property>
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">abc</property>
        
        <property name="initialPoolSize">5</property>
        <property name="minPoolSize">5</property>
        <property name="maxPoolSize">20</property>
    </default-config> 
</c3p0-config>

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
<script type="text/javascript">
    function changeImg(){
        document.getElementById("img1").src="/web03_login/CheckImgServlet?time="+new Date().getTime();
    }
</script>
</head>
<body>
<%
    String msg = "";
    // 判断是否已经存在错误信息:
    if(request.getAttribute("msg") != null){
        msg = (String)request.getAttribute("msg");
    }
%>
<h1>登录页面</h1>
<h3><font color="red"><%= msg %></font></h3>
<form action="/web03_login/LoginServlet" method="post">
    <table border="1" width="500">
        <tr>
            <td>用户名</td>
            <td><input type="text" name="username" value="${ cookie.remember.value }"/></td>
        </tr>
        <tr>
            <td>密码</td>
            <td><input type="password" name="password"/></td>
        </tr>
        <tr>
            <td>验证码</td>
            <td><input type="text" name="checkcode" size="6"/>
            <img id="img1" src="/web03_login/CheckImgServlet"/>
            <a href="#" onclick="changeImg()">看不清,换一张</a>
            </td>
        </tr>
        <tr>
            <td>记住用户名</td>
            <td><input type="checkbox" name="remember" value="true"/></td>
        </tr>
        <tr>
            <td colspan="2"><input type="submit" value="登录"/></td>
        </tr>
    </table>
</form>
</body>
</html>

<%@page import="com.itheima.domain.User"%>
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
<%
    if(request.getSession().getAttribute("existUser") == null){
%>        
    <h1>您还没有登录！请先去<a href="/web03_login/login.jsp">登录</a>！</h1>
<%    
    }else{
%>
    <h1>用户登录成功!</h1>
<%
    User existUser = (User)request.getSession().getAttribute("existUser");
%>
    <h3>您好：<%= existUser.getNickname()  %> <a href="/web03_login/LogoutServlet">退出</a></h3>
<%            
    }
%>

</body>
</html>

public class CheckImgServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 禁止缓存
        // response.setHeader("Cache-Control", "no-cache");
        // response.setHeader("Pragma", "no-cache");
        // response.setDateHeader("Expires", -1);

        int width = 120;
        int height = 30;

        // 步骤一 绘制一张内存中图片
        BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(width, height,
                BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

        // 步骤二 图片绘制背景颜色 ---通过绘图对象
        Graphics graphics = bufferedImage.getGraphics();// 得到画图对象 --- 画笔
        // 绘制任何图形之前 都必须指定一个颜色
        graphics.setColor(getRandColor(200, 250));
        graphics.fillRect(0, 0, width, height);

        // 步骤三 绘制边框
        graphics.setColor(Color.WHITE);
        graphics.drawRect(0, 0, width - 1, height - 1);

        // 步骤四 四个随机数字
        Graphics2D graphics2d = (Graphics2D) graphics;
        // 设置输出字体
        graphics2d.setFont(new Font("宋体", Font.BOLD, 18));

        String words =
        "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz1234567890";
        //String words = "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";
        Random random = new Random();// 生成随机数

        // 定义一个StringBuffer
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        // 定义x坐标
        int x = 10;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            // 随机颜色
            graphics2d.setColor(new Color(20 + random.nextInt(110), 20 + random
                    .nextInt(110), 20 + random.nextInt(110)));
            // 旋转 -30 --- 30度
            int jiaodu = random.nextInt(60) - 30;
            // 换算弧度
            double theta = jiaodu * Math.PI / 180;

            // 生成一个随机数字
            int index = random.nextInt(words.length()); // 生成随机数 0 到 length - 1
            // 获得字母数字
            char c = words.charAt(index);
            
            // 将随机产生的字符存入到字符串中:
            buffer.append(c);
            
            // 将c 输出到图片
            graphics2d.rotate(theta, x, 20);
            graphics2d.drawString(String.valueOf(c), x, 20);
            graphics2d.rotate(-theta, x, 20);
            x += 30;
        }
        
        // 将buffer转成字符串对象：
        String checkcode = buffer.toString();
        // 将其存入到session中
        request.getSession().setAttribute("checkcode", checkcode);
        // 步骤五 绘制干扰线
        graphics.setColor(getRandColor(160, 200));
        int x1;
        int x2;
        int y1;
        int y2;
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            x1 = random.nextInt(width);
            x2 = random.nextInt(12);
            y1 = random.nextInt(height);
            y2 = random.nextInt(12);
            graphics.drawLine(x1, y1, x1 + x2, x2 + y2);
        }

        // 将上面图片输出到浏览器 ImageIO
        graphics.dispose();// 释放资源
        ImageIO.write(bufferedImage, "jpg", response.getOutputStream());

    }


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

    /**
     * 取其某一范围的color
     * 
     * @param fc
     *            int 范围参数1
     * @param bc
     *            int 范围参数2
     * @return Color
     */
    private Color getRandColor(int fc, int bc) {
        // 取其随机颜色
        Random random = new Random();
        if (fc > 255) {
            fc = 255;
        }
        if (bc > 255) {
            bc = 255;
        }
        int r = fc + random.nextInt(bc - fc);
        int g = fc + random.nextInt(bc - fc);
        int b = fc + random.nextInt(bc - fc);
        return new Color(r, g, b);
    }

}

public class LoginServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        try{
            // 1.接收数据
            // 处理中文乱码
            request.setCharacterEncoding("UTF-8");
            String username = request.getParameter("username");
            String password = request.getParameter("password");
            // 一次性验证码的校验
            // 接收验证码
            String checkcode1 = request.getParameter("checkcode");
            // 从session中获取一次性验证码的值:
            String checkcode2 = (String) request.getSession().getAttribute("checkcode");
            // 为了保证验证码使用一次：应该将session中的验证码值清空
            request.getSession().removeAttribute("checkcode");
            // 校验一次性验证码:
            if(!checkcode1.equalsIgnoreCase(checkcode2)){
                request.setAttribute("msg", "验证码输入错误！");
                request.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(request, response);
                return;
            }
            
            // 2.封装数据
            User user = new User();
            user.setUsername(username);
            user.setPassword(password);
            // 3.处理数据
            UserModel userModel = new UserModel();
            User existUser = userModel.login(user);
            // 4.页面跳转
            if(existUser == null){
                // 登录失败
                // 向request域中保存一个错误信息：
                request.setAttribute("msg", "用户名或密码错误！");
                // 使用请求转发进行页面跳转
                request.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(request, response);
            }else{
                // 登录成功
                // 保存用户的信息：保存到会话当中。
                HttpSession session = request.getSession();
                // 保存数据:
                session.setAttribute("existUser", existUser);
                // 记住用户名:
                // 判断复选框是否已经勾选了:
                String remember = request.getParameter("remember");
                if("true".equals(remember)){
                    // 已经勾选了:
                    Cookie cookie = new Cookie("remember",existUser.getUsername());
                    // 设置有效路径:
                    cookie.setPath("/web03_login");
                    // 设置有效时长:
                    cookie.setMaxAge(60*60*24);
                    // 将Cookie回写到浏览器
                    response.addCookie(cookie);
                }
                // 重定向到成功页面
                response.sendRedirect("/web03_login/success.jsp");
            }
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException();
        }
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

public class LogoutServlet extends HttpServlet {

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        // 销毁session：
        request.getSession().invalidate();
        // 页面跳转
        response.sendRedirect("/web03_login/success.jsp");
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

public class UserModel {
    public User login(User user) throws SQLException {
        // 连接数据库：通过传入的用户名和密码去数据库中进行查询
        QueryRunner queryRunner = new QueryRunner(JDBCUtils.getDataSource());
        User existUser = queryRunner.query("select * from user where username = ? and password = ?",
                new BeanHandler<User>(User.class), user.getUsername(), user.getPassword());
        return existUser;
    }

}