JavaWeb学习篇之----Session&&Cookie

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今天继续来看看JavaWeb的相关知识，这篇文章主要来讲一下Session和Cookie的相关知识，首先我们来看一下Cookie的相关知识：

一、Cookie

简介：

这样我们就成功删除了lastAccessTime这个Cookie的信息

我们在来总结一些Cookie的一些细节:

一个Cookie只能标识一种信息，它至少含有一个标识该信息的名称（NAME）和设置值（VALUE）。 

一个WEB站点可以给一个WEB浏览器发送多个Cookie，一个WEB浏览器也可以存储多个WEB站点提供的Cookie。

浏览器一般只允许存放300个Cookie，每个站点最多存放20个Cookie，每个Cookie的大小限制为4KB。

如果创建了一个cookie，并将他发送到浏览器，默认情况下它是一个会话级别的cookie（即存储在浏览器的内存中），用户退出浏览器之后即被删除。若希望浏览器将该cookie存储在磁盘上，则需要使用maxAge，并给出一个以秒为单位的时间。将最大时效设为0则是命令浏览器删除该cookie。

注意，删除cookie时，path必须一致，否则不会删除

二、Session

Session是服务器端技术，利用这个技术，服务器在运行时可以为每一个用户的浏览器创建一个其独享的session对象，由于session为用户浏览器独享，所以用户在访问服务器的web资源时，可以把各自的数据放在各自的session中，当用户再去访问服务器中的其它web资源时，其它web资源再从用户各自的session中取出数据为用户服务。

同时Session也是一个域对象，我们之前介绍了两个域对象：ServletContext和Request，那么Session域的作用范围是：默认情况下是在一个会话期间，当然这个范围我们是可以设置的，设置之后可以在多个会话之间。那么Session的生命周期是：

1.Session什么时候创建：

某server端程序(如Servlet)调用HttpServletRequest.getSession(true)这样的语句时才会被创建。

2.Session什么时候销毁：

Session在下列情况下被删除： 

A．程序调用HttpSession.invalidate()

B．距离上一次收到客户端发送的session id时间间隔超过了session的最大有效时间 

C．服务器进程被停止 

再次注意关闭浏览器只会使存储在客户端浏览器内存中的session cookie失效，不会使服务器端的session对象失效。

下面在来看一下Session技术原理：

下面在来看一下Session的相关api：

getAttribute(String name)/getAttributeNames()/setAttribute(String name)/removeAttribute(String name)：这些方法都是和Session域中的值有关的方法，和之前的ServletContext,Request域的是一样的

getCreationTime()：获取Session的创建时间

getId()：获取session的id

getServletContext()：获取ServletContext对象

invalidate()：删除session的方法，就是将session设置成无效的

setMaxInactiveInterval(int interval)：这个方法设置session的最大有效时间

下面来看一下Session的第一个例子:

HttpSession session = request.getSession();
System.out.println("SessionObject:"+session);
System.out.println("SessionId:"+session.getId());

打印Session的对象和ID

我们定义两个Servlet，将上面的代码拷贝到Servlet中，访问第一个Servlet1，然后再访问第二个Servlet2，我们看一下打印结果：

运行结果：

SessionObject:org.apache.catalina.session.StandardSessionFacade@7244001e

SessionId:96F3F15432E0660E0654B1CE240C4C36

SessionObject:org.apache.catalina.session.StandardSessionFacade@7244001e

SessionId:96F3F15432E0660E0654B1CE240C4C36

我们可以看到我访问了两个不同的Servlet，但是通过getSession()方法获取到的Session是同一个，所以getSession()这个方法内部的执行过程是先看有没有Session，如果有就不创建了，没有的话就直接创建。

其实request还有一个方法：getSession(boolean mode)

如果mode是true的话，效果是和getSession()方法的效果一样的

如果mode是false的话，效果是：如果有Session就返回，没有的话，就不创建session，而返回一个null

上面我们看到了Session的生命周期，session销毁的时机并不是关闭浏览器，而是在用户在一段时间内(默认是30分钟)不使用了，就自动销毁的，比如：一个人打开一个浏览器，开启一个session，这时候他离开了超过30分钟，等再回来操作的时候，session就被销毁了，当然这个有效时间是可以设置的，上面讲到了两种方法：

一种是通过web.xml文件中配置(单位是分钟)：

<session-config>
<session-out>10</session-out>
</session-config>

另一种是通过代码设置(单位是秒)：

session.setMaxInactiveInterval(30*60);

那么我们getSession()方法是怎么判断Session是存在的呢？其实Session的实现原理是基于Cookie的技术实现的，每次我们在创建一个session的时候，都会有一个对应的sessionid，然后会将这个sessionid信息写入到cookie中，但是这个cookie的有效时间是这个浏览器进程中，即这个cookie是在服务器的内存中的，不会回写给客户机缓存到磁盘中。所以我们会在一个浏览器中使用同一个session的，当我们关闭浏览器的时候，这个cookie就被销毁了，那么sessionid就没有了，当我们在打开浏览器的时候，服务端又会重新创建一个session。所以我们会误认为session的生命周期是浏览器进程。当用户关闭了浏览器虽然session
cookie已经消失，但session对象仍然保存在服务器端 

假如现在有一个人买了几千本书，准备去付款，但是不小心把浏览器关了，这时候在打开浏览器的时候就会发现之前买的书都不在了，这种情况是很严重的，所以我们要改善这种情况，修改的原理很简单，我们知道那个sessionid是写在cookie中的，但是这个cookie默认的情况下只存在服务器的内存中的，不会回写到客户机浏览器的缓存中。如果我们要是修改的话，只需要修改这个cookie的有效期，将这个cookie回写到客户机浏览器中即可。

HttpSession session = request.getSession();
String sessionId = session.getId();
Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID",sessionId);//把系统的session id的覆盖掉
cookie.setPath("/ServletDemo");
cookie.setMaxAge(30*360);//30分钟，因为session的生命周期是30分钟
response.addCookie(cookie);

默认携带sessionid信息的cookie字段是：JESSIONID

我们可以覆盖这个信息的，将有效期设置成30分钟，因为默认的session的有效期是30分钟，所以如果将cookie的有效期大于30分钟的话，是没有意义的，因为当超过30分钟之后，session就销毁了，即使携带cookie过去，也是找不到对应的session了，但是我们也是可以设置session的有效时间的。所以我们最好将这个cookie的有效期设置要不超过session的有效期，不然是没有意义的。运行之后，我们可以查看浏览器中的Cookie信息，这里使用IE浏览器，点击F12键，选择缓存-》查看Cookie信息:

上面的就将sessionid的信息以cookie的形式回写到客户机缓存中，当我们关闭浏览器中，在开启浏览器的话，还是可以访问到我们之前的数据的，其实这也就实现了多个浏览器之间共享一个session的机制。

但是现在还有一个问题，如果用户手贱他把浏览器设置成禁止Cookie了，那么又悲剧了，我们服务端写给客户机的Cookie，但是客户机是不接受的，所以这样也是会丢失数据的。那么这时候我们又该怎么办呀？

一种新技术又产生了，那就是URL重写：

我们首先来看一下，用户禁止Cookie之后，我们会发现在同一个浏览器进程中，访问不同的Servlet，数据也是没有的：

我们这里定义三个Servlet：IndexServlet,BuyServlet,PayServlet

模拟的场景就是：IndexServlet是首页，里面写入连个超链接，分别链接到购买物品Servlet:BuyServlet,和付款Servlet:PayServlet,代码如下：

IndexServlet:

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
req.getSession();
String buyUrl = "/ServletDemo/BuyServlet";
String payUrl = "/ServletDemo/PayServlet";
resp.getWriter().print("<a href='"+buyUrl+"'>Buy</a><br/>");
resp.getWriter().print("<a href='"+payUrl+"'>Pay</a><br/>");
}

BuyServlet:

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
//购买了一件物品，将这个物品存入到session中，然后将这个sessionid回写到客户机，有效时间是30分钟
HttpSession session = req.getSession();
session.setAttribute("store", "air-confication");
Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID",session.getId());//把系统的session id的覆盖掉
cookie.setMaxAge(30*360);
cookie.setPath("/ServletDemo");
resp.addCookie(cookie);
}

PayServlet:

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {
//我们从session中拿去商品进行显示
HttpSession session = request.getSession();
response.getWriter().print("you buy store is:"+session.getAttribute("store"));
}

我们试验禁止浏览器的Cookie:

使用IE浏览器:选择工具-》Internet选项-》隐私-》高级-》禁止Cookie

这里有一个问题要注意，浏览器使用localhost域名，阻止Cookie是没有效果的，这个问题纠结了好长时间！我们需要直接使用:127.0.0.1来测试：http://127.0.0.1:8080/ServletDemo/IndexServlet

我们点击Buy,这时候会回写一个sessionid,但是客户机禁止Cookie了，所以浏览器没有缓存sessionid,不信的话我们可以查看浏览器中缓存的Cookie信息，是没有我们的Cookie的。

然后我们返回在点击Pay的时候发现，购买的东东为null

这个我们在同一个浏览器中都发现购买的东西都不见了，这个很蛋疼的，我们之前不回写sessionid，即使我们禁止Cookie的话也是没有影响的，因为那个Cookie是在浏览器进程中的，不会回写，所以禁止Cookie没有影响。但是我们现在是回写了sessionid的Cookie,所以这个问题我们得解决，上面说过了使用URL重写技术，其实这个技术很简单的，就是将网站中的所以url后面会携带一个sessionid,这样就可以保证当禁止Cookie的时候，我们还是能够得到sessionid,然后找到相应的session。测试：

这里只需要修改IndexServlet中的代码：

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
resp.setDateHeader("expires", 0);
req.getSession();
String buyUrl = resp.encodeURL("/ServletDemo/BuyServlet");
String payUrl = resp.encodeURL("/ServletDemo/PayServlet");
resp.getWriter().print("<a href='"+buyUrl+"'>Buy</a><br/>");
resp.getWriter().print("<a href='"+payUrl+"'>Pay</a><br/>");
}

一定要执行req.getSession()这个方法，来生成一个session,不然encodeURL中是不会得到sessionid的

这里就是重写了，当然我们直接使用encodeURL这个方法，而不是直接自己去将sessionid拼接到url中

访问IndexServlet：

我们可以看到响应信息是我们回写客户机显示的连接，url后面是会携带jsessionid字段的

这样，即使用户禁止了Cookie，也是可以实现数据保留的。但是我们也看到了URL重写的弊端，对于每个url都必须重写，这个是很麻烦的，而且还有一个问题，针对URL重写技术，当我们关闭浏览器的时候，再去访问的时候还是失败，因为我们关闭浏览器，再去打开浏览器访问IndexServlet的时候，会重新创建一个session,这时候在将sessionid重写到url中，所以不是之前的session了，至此，也知道了，URL重写是做不到多个浏览器进程之间的session数据共享的，那么这个问题我们需要去该吗？这个是没办法修改的，只能做到这一步了。

下面在来看一下上面内容的一些细节：

当我们在使用URL重写技术的时候，我们把浏览器中的Cookie不禁止，即保留Cookie和URL重写这两种技术

我们会发现当用户携带Cookie过来的时候，url链接之后是没有jsessionid字段了,这个得益于encodeURL方法中做了判断

所以优先级是Cookie中的sessionid高

下面我们在来通过一个实例来总结一下所讲的内容

实例：防止表单重复提交

方法一：前端使用JS技术

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head> <title>My JSP '1.jsp' starting page</title><meta http-equiv="pragma" content="no-cache">
<meta http-equiv="cache-control" content="no-cache">
<meta http-equiv="expires" content="0">
<meta http-equiv="keywords" content="keyword1,keyword2,keyword3">
<meta http-equiv="description" content="This is my page"><script type="text/javascript">
var iscommitted = false;
function dosubmits(){
if(!iscommitted){
iscommitted = true;
return true;
}else{
return false;
}
}
</script><script type="text/javascript">
function dosubmit(){
var input = document.getElementById("submit");
input.disabled = 'disabled';
return true;
}
</script> </head> <body>
<form action="/ServletDemo/FormResubmit1" method="post" onsubmit="return dosubmits()">
<input type="text" name="username">
<input id="submit" type="submit" value="提交">
</form>
</body>
</html>

我们定义了两个js函数，这两个js函数都是可以实现防止表单的重复提交

dosubmits()函数是在用户提交一次之后就通过一个变量来控制不允许提交

dosubmit()函数是在用户提交一次之后就将提交按钮设置成不可点击

但是使用上面的这种方法来防止表单重复提交是有问题的，首先客户是可以通过查看文件的源代码，然后修改的代码的

而且，这种方式解决不了一些问题，比如：当用户点击提交之后，他立刻点击刷新按钮或者回退按钮，然后又可以提交了，所以说前端技术是不能彻底防止表单的重复提交，但是我们还是要这么做的，因为这样做至少还是能起到一定的防止效果的，当然我们还需要在服务器端做处理的，实现原理是:

服务器端首先产生一个随机数，标记一个唯一的表单，然后将这个随机数写入到session域中保存，同时我们将这个随机数使用转发技术携带给一个jsp/html表单中，在使用隐藏标签将这个随机数携带给提交的servlet中，然后再这个servlet中拿到这个隐藏标签的参数值，和我们之前写入到session域中的那个随机数进行比较，正确的话，说明是第一次提交，我们这时候就将那个随机数从session域中删除，当用户再一次点击提交表单的时候，再来判断的时候，因为session域中没有了这个随机数，所以是提交失败的

下面来看一下实现代码：

IndexServlet:

package com.weijia.servletsession;import java.io.IOException;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Random;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import sun.misc.BASE64Encoder;//表单重复提交
public class IndexServlet extends HttpServlet{private static final long serialVersionUID = 1L;@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
doPost(req,resp);
}@Override
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
resp.setDateHeader("expires", 0);
try{
test(req,resp);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}//产生表单
public void test(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws Exception{
//产生表单号
String token = TokenProcessor.generateToken();
request.getSession().setAttribute("token", token);
request.getRequestDispatcher("/form.jsp").forward(request, response);
}}//单例模式，一个人报数比多个人报数重复率底
class TokenProcessor{private static final TokenProcessor instance = new TokenProcessor();private TokenProcessor(){}public static TokenProcessor getInstance(){
return instance;
}public static String generateToken(){
String token = System.currentTimeMillis() + new Random().nextInt() + "";
try{
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("md5");
byte[] md5 = md.digest(token.getBytes());
//base64
//0011 0010 1100 1101 0010 1001
//00001100 00101100 00110100 00101001：最小是0，最大的数是63，共64个数
//base码表
//数据传输的作用
BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
return encoder.encode(md5);
}catch(Exception e){
return null;
}
}}

这里面我们定义了一个令牌发生器(随机数产生器)，使用的是单例模式

但是有一个问题就是：使用Random类产生的随机数的长度是不一定的，我们现在想让每次得到的随机数的长度是一样的，此时我们会想到MD5,首先每个数据的MD5是唯一的，还有MD5的长度是一定的128位(16Bytes)，但是还有一个问题那个MD5是一个字节数组，当我们将其转化成String类型的时候，不管使用什么码表，都会出现乱码的问题，在随机数中出现了乱码，那就等于是死了，所以我们需要解决这个问题，这时候我们想到了BASE64编码，因为我们知道任何字节数据通过BASE64编码之后生成的字节数据的大小是在0~63之间的(原理很简单，就是将字节数组从左到右，每六位是一组，然后再高位补足两个0，那么这个字节大小的范围就是在0~63了)，同时BASE64有一套自己的码表，里面只有大小写字母和数字，这样就不会产生乱码了。

下面在来看一下我们转发的form.jsp中的表单定义：

<form action="/ServletDemo/FormResubmit" method="post">
<input type="hidden" name="token" value="${token}">
用户名:<input type="text" name="username"><br/>
<input type="submit" value="提交">
</form>

这里我们使用了隐藏标签hidden,同时也使用了el表达式来取出之前存入到session域中的token字段值，

下面再来看一下处理这个表单的Servlet:FormResubmit

package com.weijia.servletsession;import java.io.IOException;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;//表单重复提交
public class FormResubmit extends HttpServlet{@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
doPost(req,resp);
}@Override
protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)throws ServletException, IOException {
boolean flag = isTokenValid(req);
if(!flag){
System.out.println("请不要重复提交");
return;
}
System.out.println("向数据库中注册用户--------");
req.getSession().removeAttribute("token");}//验证表单提交是否有效，返回true，表示表单可以提交
public boolean isTokenValid(HttpServletRequest request){
//首先判断传递过来的表单号是否有效
String clientToken = request.getParameter("token");
if(clientToken == null){
return false;
}//然后再判断服务器端session域中时候又令牌信息了
String serverToken = (String)request.getSession().getAttribute("token");
if(serverToken == null){
return false;
}//在比较表单携带过来的随机数和session域中的令牌信息是否一致
if(!clientToken.equals(serverToken)){
return false;
}return true;
}}

这样我们就可以防止表单的重复提交了，其实上面的实现原理就是struts框架中防止表单重复提交的原理

总结：这一篇主要讲解了Session和Cookie的相关知识，到此关于JavaWeb的知识，大体上说的差不多了，后面只剩下一个JSP和标签库的相关知识了，这两篇文章会在后面更新。

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