什么是Session
對Tomcat而言，Session是一塊在服務器開辟的內存空間，其存儲結構為ConcurrentHashMap；
Session的目的
Http協議是一種無狀態協議，即每次服務端接收到客戶端的請求時，都是一個全新的請求，服務器並不知道客戶端的歷史請求記錄；
Session的主要目的就是為了彌補Http的無狀態特性。簡單的說，就是服務器可以利用session存儲客戶端在同一個會話期間的一些操作記錄；
實現機制
先看兩個問題，如下：
1、服務器如何判斷客戶端發送過來的請求是屬於同一個會話？
答：用Session id區分，Session id相同的即認為是同一個會話，在Tomcat中Session id用JSESSIONID表示；
2、服務器、客戶端如何獲取Session id？Session id在其之間是如何傳輸的呢？
答：服務器第一次接收到請求時，開辟了一塊Session空間（創建了Session對象），同時生成一個Session id，並通過響應頭的Set-Cookie：“JSESSIONID=XXXXXXX”命令，向客戶端發送要求設置cookie的響應；
客戶端收到響應后，在本機客戶端設置了一個JSESSIONID=XXXXXXX的cookie信息，該cookie的過期時間為瀏覽器會話結束；
接下來客戶端每次向同一個網站發送請求時，請求頭都會帶上該cookie信息（包含Session id）；
然后，服務器通過讀取請求頭中的Cookie信息，獲取名稱為JSESSIONID的值，得到此次請求的Session id；
ps：服務器只會在客戶端第一次請求響應的時候，在響應頭上添加Set-Cookie：“JSESSIONID=XXXXXXX”信息，接下來在同一個會話的第二第三次響應頭里，是不會添加Set-Cookie：“JSESSIONID=XXXXXXX”信息的；
而客戶端是會在每次請求頭的cookie中帶上JSESSIONID信息；
舉個例子：
以chrome瀏覽器為例，訪問一個基於tomcat服務器的網站的時候，
瀏覽器第一次訪問服務器，服務器會在響應頭添加Set-Cookie：“JSESSIONID=XXXXXXX”信息，要求客戶端設置cookie，如下圖：
同時我們也可以在瀏覽器中找到其存儲的sessionid信息，如下圖
接下來，瀏覽器第二次、第三次...訪問服務器，觀察其請求頭的cookie信息，可以看到JSESSIONID信息存儲在cookie里，發送給服務器；且響應頭里沒有Set-Cookie信息，如下圖：
只要瀏覽器未關閉，在訪問同一個站點的時候，其請求頭Cookie中的JSESSIONID都是同一個值，被服務器認為是同一個會話。
再舉個簡單的例子加深印象，新建個Web工程，並寫一個Servlet，在doGet中添加如下代碼，主要做如下工作
首先，從session中獲取key為count的值，累加，存入session，並打印；
然后，每次從請求中獲取打印cookie信息，從響應中獲取打印Header的Set-Cookie信息：
/**
* @see HttpServlet#doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
*/
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
if(request.getSession().getAttribute("count") == null){
request.getSession().setAttribute("count", 0);
response.getWriter().write(0+"");
}else{
int a = Integer.parseInt(request.getSession().getAttribute("count").toString());
request.getSession().setAttribute("count", ++a);
response.getWriter().write(a+"");
}
Cookie[] cookies = request.getCookies();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
if(cookies!=null){
for(Cookie cookie : cookies){
sb.append(cookie.getName()+":"+cookie.getValue()+",");
}
sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
}
System.out.println("[第"+(++index)+"次訪問]from client request, cookies:" + sb);
System.out.println("[第"+(index)+"次訪問]from server response, header-Set-Cookie:" + response.getHeader("Set-Cookie"));;
}
部署到tomcat后，連續訪問該servlet，觀察控制台輸出，如下，客戶端第一次訪問服務器的時候，在服務端的響應頭里添加了JSESSIONID信息，且接下來客戶端的每次訪問都會帶上該JSESSIONID：
其實這里有一個問題，session劫持
只要用戶知道JSESSIONID，該用戶就可以獲取到JSESSIONID對應的session內容，還是以上面這個例子為例，
我先用IE瀏覽器訪問該站點，比如連續訪問了5次，此時，session中的count值為：
查看該會話的Session id，為6A541281A79B24BC290ED3270CF15E32
接下來打開chrome控制台，將IE瀏覽器獲取過來的JSESSIONID信息（“6A541281A79B24BC290ED3270CF15E32”）寫入到cookie中，如下
接着刪除其中的一個，只留下JSESSIONID為“6A541281A79B24BC290ED3270CF15E32”的cookie；
刷新頁面，發現我們從session獲取的count值已經變成6了，說明此次chrome瀏覽器的請求劫持了IE瀏覽器會話中的session，
Tomcat中的session實現
Tomcat中一個會話對應一個session，其實現類是StandardSession，查看源碼，可以找到一個attributes成員屬性，即存儲session的數據結構，為ConcurrentHashMap，支持高並發的HashMap實現；
/**
* The collection of user data attributes associated with this Session.
*/
protected Map<String, Object> attributes = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
那么，tomcat中多個會話對應的session是由誰來維護的呢？ManagerBase類，查看其代碼，可以發現其有一個sessions成員屬性，存儲着各個會話的session信息：
/**
* The set of currently active Sessions for this Manager, keyed by
* session identifier.
*/
protected Map<String, Session> sessions = new ConcurrentHashMap<String, Session>();
接下來，看一下幾個重要的方法，
服務器查找Session對象的方法
客戶端每次的請求，tomcat都會在HashMap中查找對應的key為JSESSIONID的Session對象是否存在，可以查看Request的doGetSession方法源碼，如下源碼：
View Code
先看doGetSession方法中的如下代碼，這個一般是第一次訪問的情況，即創建session對象，session的創建是調用了ManagerBase的createSession方法來實現的; 另外，注意response.addSessionCookieInternal方法，該方法的功能就是上面提到的往響應頭寫入“Set-Cookie”信息；最后，還要調用session.access方法記錄下該session的最后訪問時間，因為session是可以設置過期時間的；
session = manager.createSession(sessionId);
// Creating a new session cookie based on that session
if ((session != null) && (getContext() != null)
&& getContext().getServletContext().
getEffectiveSessionTrackingModes().contains(
SessionTrackingMode.COOKIE)) {
Cookie cookie =
ApplicationSessionCookieConfig.createSessionCookie(
context, session.getIdInternal(), isSecure());
response.addSessionCookieInternal(cookie);
}
if (session == null) {
return null;
}
session.access();
return session;
再看doGetSession方法中的如下代碼，這個一般是第二次以后訪問的情況，通過ManagerBase的findSession方法查找session，其實就是利用map的key從ConcurrentHashMap中拿取對應的value，這里的key即requestedSessionId，也即JSESSIONID，同時還要調用session.access方法，記錄下該session的最后訪問時間；
if (requestedSessionId != null) {
try {
session = manager.findSession(requestedSessionId);
} catch (IOException e) {
session = null;
}
if ((session != null) && !session.isValid()) {
session = null;
}
if (session != null) {
session.access();
return (session);
}
}
在session對象中查找和設置key-value的方法
這個我們一般調用getAttribute/setAttribute方法：
getAttribute方法很簡單，就是根據key從map中獲取value；
setAttribute方法稍微復雜點，除了設置key-value外，如果添加了一些事件監聽（HttpSessionAttributeListener）的話，還要通知執行，如beforeSessionAttributeReplaced， afterSessionAttributeReplaced， beforeSessionAttributeAdded、 afterSessionAttributeAdded。。。
session存在的問題
- 安全性，session劫持，這個前面已經舉過例子了；
- 增加服務器壓力，因為session是直接存儲在服務器的內存中的；
- 如果存在多台服務器的話，還存在session同步問題，當然如果只有一台tomcat服務器的話，也就沒有session同步的事情了，然而現在一般的應用都會用到多台tomcat服務器，通過負載均衡，同一個會話有可能會被分配到不同的tomcat服務器，因此很可能出現session不一致問題；解決session同步問題，實際上主要是保證能夠抽離出一塊共享空間存放session信息，且這塊空間不同的tomcat服務器都可以訪問到；一般這塊共享的空間可以是數據庫，或者某台服務器的內存空間，甚至硬盤空間，或者客戶端的cookie也是可以的；