會話管理（Cookie/Session技術）

本文轉載自查看原文 2017-03-25 22:51 1209 Web開發/ Java基礎/ JavaWeb

什么是會話：用戶打開瀏覽器，點擊多個超鏈接，訪問服務器的多個web資源，然后關閉瀏覽器，整個過程就稱為一個會話；

會話過程需要解決的問題：每個用戶在使用瀏覽器與服務器進行會話的過程中，都可能會產生一些數據，這些輸入如何來進行保存？比如用戶在購物網站瀏覽的商品記錄，用戶添加購物車的記錄等等這些信息如何進行存儲？在程序中會話跟蹤是一件非常重要的事情，一個用戶的所有請求操作都應該屬於同一個會話，而另一個人的所有請求操作應該屬於另一個人，二者不能混淆！當想到需要在保存數據時，我們首先肯定會想到使用域對象，這些數據是否可以使用Request或者ServletContext對象來保存呢？

首先我們舉例說明：登錄的場景

1 Context對象：

小張：輸入“張三” （保存數據： context.setAttribute("name","張三")） -> 用戶主頁（顯示“張三”）

小李：輸入“李四”(保存數據：context.setAttribute("name","李四")) -> 用戶主頁（顯示“李四”）

context是所有用戶公有的資源，因此當小李登錄后，用戶主頁將全部顯示為“李四”，新的數據將會覆蓋原有的數據，因此不能夠使用context對象；

2 Request對象：該對象只在同一個頁面有效，當需要進行頁面跳轉的時候，顯然必須使用轉發技術來實現，因此Request對象也不能夠有效解決該問題。

會話技術

為了解決上述的問題，這里引入了會話技術，其中會話技術主要分為兩個部分，cookie技術和session技術，前者將數據保存在客戶端，后者將數據保存在服務器。

Cookie技術：Cookie是客戶端技術，服務器把每個用戶的數據以cookie的形式寫給用戶各自的瀏覽器。當用戶使用瀏覽器再去訪問服務器中的web資源時，就會帶着各自的數據去。這樣，web資源處理的就是用戶各自的數據了。
Session技術：Session是服務器端技術，利用這個技術，服務器在運行時可以為每一個用戶的瀏覽器創建一個其獨享的session對象，由於session為用戶瀏覽器獨享，所以用戶在訪問服務器的web資源時，可以把各自的數據放在各自的session中，當用戶再去訪問服務器中的其它web資源時，其它web資源再從用戶各自的session中取出數據為用戶服務。

（一） Cookie技術

1.1 Cookie技術核心

Cookie類：用於存儲會話數據

1）構造Cookie對象

Cookie(java.lang.String name, java.lang.String value)

2）設置cookie

void setPath(java.lang.String uri) ：設置cookie的有效訪問路徑
void setMaxAge(int expiry) ：設置cookie的有效時間
void setValue(java.lang.String newValue) ：設置cookie的值

3）發送cookie到瀏覽器端保存

void response.addCookie(Cookie cookie) : 發送cookie

4）服務器接收cookie:

Cookie[] request.getCookies() : 接收cookie，返回所有cookie的數據信息

1.2 Cookie原理

1）服務器創建cookie對象，把會話數據存儲到cookie對象中。

new Cookie("name","value");

2）服務器發送cookie信息到瀏覽器

response.addCookie(cookie);

舉例： set-cookie: name=Infaraway ( 隱藏發送了一個set-cookie名稱的響應頭 )

3）瀏覽器得到服務器發送的cookie，然后保存在瀏覽器端。

4）瀏覽器在下次訪問服務器時，會帶着cookie信息

舉例： cookie: name=Infaraway (隱藏帶着一個叫cookie名稱的請求頭)

5）服務器接收到瀏覽器帶來的cookie信息

request.getCookies();

 1 package com.infaraway.servlet;
 2 
 3 import javax.servlet.ServletException;
 4 import javax.servlet.http.Cookie;
 5 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 6 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 7 import java.io.IOException;
 8 
 9 /**
10  * Created by :Infaraway
11  * DATE : 2017/3/25
12  * Time : 22:08
13  * Funtion : cookie測試
14  */
15 public class CreateCookie {
16     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
17             throws ServletException, IOException {
18         //1.創建Cookie對象
19         Cookie cookie1 = new Cookie("name","Infaraway");
20         //Cookie cookie2 = new Cookie("email","Infaraway@qq.com");
21         //Cookie cookie1 = new Cookie("email","Infaraway@qq.com");
22 
23         /**
24          * 1）設置cookie的有效路徑。默認情況：有效路徑在當前web應用下。 /cookie
25          */
26         //cookie1.setPath("/cookie");
27         //cookie2.setPath("/basisJavaWeb");
28         /**
29          * 2)設置cookie的有效時間
30          * 正整數：表示cookie數據保存瀏覽器的緩存目錄（硬盤中），數值表示保存的時間。
31          * 負整數：表示cookie數據保存瀏覽器的內存中。瀏覽器關閉cookie就丟失了！
32          * 零：表示刪除同名的cookie數據
33          */
34         //cookie1.setMaxAge(20); //20秒，從最后不調用cookie開始計算
35         cookie1.setMaxAge(-1); //cookie保存在瀏覽器內存（會話cookie）
36         //cookie1.setMaxAge(0);
37 
38         //2.把cookie數據發送到瀏覽器（通過響應頭發送： set-cookie名稱）
39         //response.setHeader("set-cookie", cookie.getName()+"="+cookie.getValue()+",email=eric@qq.com");
40         //推薦使用這種方法，避免手動發送cookie信息
41         response.addCookie(cookie1);
42         //response.addCookie(cookie2);
43         //response.addCookie(cookie1);
44 
45         //3.接收瀏覽器發送的cookie信息
46         /*String name = request.getHeader("cookie");
47         System.out.println(name);*/
48         Cookie[] cookies = request.getCookies();
49         //注意：判斷null,否則空指針
50         if(cookies!=null){
51             //遍歷
52             for(Cookie c:cookies){
53                 String name = c.getName();
54                 String value = c.getValue();
55                 System.out.println(name+"="+value);
56             }
57         }else{
58             System.out.println("沒有接收cookie數據");
59         }
60     }
61 }

1.3 Cookie的細節

1）void setPath(java.lang.String uri) ：設置cookie的有效訪問路徑。有效路徑指的是cookie的有效路徑保存在哪里，那么瀏覽器在有效路徑下訪問服務器時就會帶着cookie信息，否則不帶cookie信息。

2）void setMaxAge(int expiry) ：設置cookie的有效時間。

正整數：表示cookie數據保存瀏覽器的緩存目錄（硬盤中），數值表示保存的時間。
負整數：表示cookie數據保存瀏覽器的內存中。瀏覽器關閉cookie就丟失了！！
零：表示刪除同名的cookie數據

3）Cookie數據類型只能保存非中文字符串類型的。可以保存多個cookie，但是瀏覽器一般只允許存放300個Cookie，每個站點最多存放20個Cookie，每個Cookie的大小限制為4KB。

1.4 案例-查看用戶瀏覽器過的商品

首先是商品的實體類：

 1 package com.infaraway.entity;
 2 
 3 
 4 /**
 5  * Created by :Infaraway
 6  * DATE : 2017/3/25
 7  * Time : 14:34
 8  * Funtion : 商品類
 9  */
10 public class Product {
11 
12     private String id;
13     private String proName;
14     private String proType;
15     private double price;
16     public String getId() {
17         return id;
18     }
19     public void setId(String id) {
20         this.id = id;
21     }
22     public String getProName() {
23         return proName;
24     }
25     public void setProName(String proName) {
26         this.proName = proName;
27     }
28     public String getProType() {
29         return proType;
30     }
31     public void setProType(String proType) {
32         this.proType = proType;
33     }
34     public double getPrice() {
35         return price;
36     }
37     public void setPrice(double price) {
38         this.price = price;
39     }
40     public Product(String id, String proName, String proType, double price) {
41         super();
42         this.id = id;
43         this.proName = proName;
44         this.proType = proType;
45         this.price = price;
46     }
47     public Product() {
48         super();
49         // TODO Auto-generated constructor stub
50     }
51     @Override
52     public String toString() {
53         return "Product [id=" + id + ", price=" + price + ", proName="
54                 + proName + ", proType=" + proType + "]";
55     }
56     
57 }

View Code

這里我們使用list集合來模擬數據庫，使用dao層進行增刪改查操作

 1 package com.infaraway.dao;
 2 
 3 
 4 import com.infaraway.entity.Product;
 5 
 6 import java.util.ArrayList;
 7 import java.util.List;
 8 
 9 
10 /**
11  * Created by :Infaraway
12  * DATE : 2017/3/25
13  * Time : 14:34
14  * Funtion : 商品的增刪改查操作
15  */
16 public class ProductDao {
17     //模擬數據庫，存儲所有的商品信息
18     private static List<Product> data = new ArrayList<Product>();
19     
20     /**
21      * 靜態代碼塊，初始化
22      */
23     static{
24         //初始化
25         for(int i=1;i<=10;i++){
26             data.add(new Product(""+i,"筆記本"+i,"LN00"+i,334.0+i));
27         }
28     }
29 
30     
31     /**
32      * 顯示所有的商品
33      */
34     public List<Product> findAll(){
35         return data;
36     }
37     
38     /**
39      * 根據id查找商品
40      */
41     public Product findById(String id){
42         for(Product p:data){
43             if(p.getId().equals(id)){
44                 return p;
45             }
46         }
47         return null;
48     }
49 
50 }

View Code

然后給出商品列表界面，由用戶點擊選擇瀏覽的商品，並且給出了用戶的瀏覽記錄

 1 package com.infaraway.servlet;
 2 
 3 import com.infaraway.dao.ProductDao;
 4 import com.infaraway.entity.Product;
 5 
 6 import javax.servlet.ServletException;
 7 import javax.servlet.http.Cookie;
 8 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 9 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
10 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
11 import java.io.IOException;
12 import java.io.PrintWriter;
13 import java.util.List;
14 
15 /**
16  * Created by :Infaraway
17  * DATE : 2017/3/25
18  * Time : 14:34
19  * Funtion :
20  */
21 public class ListServlet extends HttpServlet {
22     @Override
23     public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
24 
25         resp.setContentType("text/html;charset=utf-8");
26         ProductDao dao = new ProductDao();
27         List<Product> productList = dao.findAll();
28 
29         //2.把商品顯示到瀏覽器
30         PrintWriter writer = resp.getWriter();
31         String html = "";
32 
33         html += "<html>";
34         html += "<head>";
35         html += "<title>顯示商品列表</title>";
36         html += "</head>";
37         html += "<body>";
38         html += "<table border='1' align='center' width='600px'>";
39         html += "<tr>";
40         html += "<th>編號</th><th>商品名稱</th><th>商品型號</th><th>商品價格</th>";
41         html += "</tr>";
42         //遍歷商品
43         if(productList!=null){
44             for(Product p:productList){
45                 html += "<tr>";
46                 // /day11_hist/DetailServlet?id=1 訪問DetailSErvlet的servlet程序，同時傳遞 名為id，值為1 的參數
47                 html += "<td>"+p.getId()+"</td><td><a href='"+req.getContextPath()+"/DetailServlet?id="+p.getId()+"'>"+p.getProName()+"</a></td><td>"+p.getProType()+"</td><td>"+p.getPrice()+"</td>";
48                 html += "<tr>";
49             }
50         }
51         html += "</table>";
52 
53 
54         /**
55          * 顯示瀏覽過的商品
56          */
57         html += "最近瀏覽過的商品：<br/>";
58         //取出prodHist的cookie
59         Cookie[] cookies = req.getCookies();
60         if(cookies!=null){
61             for (Cookie cookie : cookies) {
62                 if(cookie.getName().equals("prodHist")){
63                     String prodHist = cookie.getValue(); // 3,2,1
64                     String[] ids = prodHist.split(",");
65                     //遍歷瀏覽過的商品id
66                     for (String id : ids) {
67                         //查詢數據庫，查詢對應的商品
68                         Product p = dao.findById(id);
69                         //顯示到瀏覽器
70                         html += ""+p.getId()+"&nbsp;"+p.getProName()+"&nbsp;"+p.getPrice()+"<br/>";
71                     }
72                 }
73             }
74         }
75 
76 
77         html += "</body>";
78         html += "</html>";
79 
80         writer.write(html);
81 
82     }
83 
84     @Override
85     public void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
86         super.doGet(req, resp);
87     }
88 }

View Code

最后給出商品詳情界面

  1 package com.infaraway.servlet;
  2 
  3 
  4 import com.infaraway.dao.ProductDao;
  5 import com.infaraway.entity.Product;
  6 
  7 import java.io.IOException;
  8 import java.io.PrintWriter;
  9 import java.util.Arrays;
 10 import java.util.Collection;
 11 import java.util.LinkedList;
 12 
 13 import javax.servlet.ServletException;
 14 import javax.servlet.http.Cookie;
 15 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 16 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 17 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 18 /**
 19  * Created by :Infaraway
 20  * DATE : 2017/3/25
 21  * Time : 14:34
 22  * Funtion : 商品信息詳細頁面
 23  */
 24 public class DetailServlet extends HttpServlet {
 25 
 26     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
 27             throws ServletException, IOException {
 28         response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
 29         //1.獲取傳來的商品id
 30         String id = request.getParameter("id");
 31         
 32         //2. 創建dao，進行商品的操作
 33         ProductDao dao = new ProductDao();
 34         Product product = dao.findById(id);
 35         
 36         //3.將商品信息打印到瀏覽器頁面
 37         PrintWriter writer = response.getWriter();
 38         String html = "";
 39         
 40         html += "<html>";
 41         html += "<head>";
 42         html += "<title>商品詳情</title>";
 43         html += "</head>";
 44         html += "<body>";
 45         html += "<table border='1' align='center' width='300px'>";
 46         if(product!=null){
 47             html += "<tr><th>編號:</th><td>"+product.getId()+"</td></tr>";
 48             html += "<tr><th>商品名稱:</th><td>"+product.getProName()+"</td></tr>";
 49             html += "<tr><th>商品類型：</th><td>"+product.getProType()+"</td></tr>";
 50             html += "<tr><th>商品價格:</th><td>"+product.getPrice()+"</td></tr>";
 51         }
 52         
 53         html += "</table>";
 54         html += "<center><a href='"+request.getContextPath()+"/ListServlet'>[返回列表]</a></center>";
 55         html += "</body>";
 56         html += "</html>";
 57         
 58         writer.write(html);
 59         
 60         
 61         /**
 62          * 將瀏覽過的商品存入cookie
 63          */
 64         //1.創建cookie
 65         Cookie cookie = new Cookie("prodHist",createValue(request,id));
 66         cookie.setMaxAge(1*30*24*60*60);//設置cookie有效時間（單位：s）
 67         //2.保存cookie
 68         response.addCookie(cookie);
 69     }
 70 
 71     /**
 72      * 生成cookie的值信息
 73      *         當前cookie值  -->   傳入的商品id      -->         最終的cookie值
 74      *     null或沒有prodHist          1                     1    （算法： 直接返回傳入的id ）
 75      *             1                  2                     2,1 （沒有重復且小於3個。算法：直接把傳入的id放最前面 ）
 76      *             2,1                1                     1,2（有重復且小於3個。算法：去除重復id，把傳入的id放最前面 ）
 77      *             3,2,1              2                     2,3,1（有重復且3個。算法：去除重復id，把傳入的id放最前面）
 78      *             3,2,1              4                     4,3,2（沒有重復且3個。算法：去最后的id，把傳入的id放最前面）
 79      */
 80     private String createValue(HttpServletRequest request,String id) {
 81         
 82         Cookie[] cookies = request.getCookies();
 83         String prodHist = null;
 84         if(cookies!=null){
 85             for (Cookie cookie : cookies) {
 86                 if(cookie.getName().equals("prodHist")){
 87                     prodHist = cookie.getValue();
 88                     break;
 89                 }
 90             }
 91         }
 92 
 93 
 94         // null或沒有prodHist
 95         if(cookies==null || prodHist==null){
 96             //直接返回傳入的id
 97             return id;
 98         }
 99 
100         // 3,21          2
101         //String -> String[] ->  Collection :為了方便判斷重復id
102         String[] ids = prodHist.split(",");
103         Collection<String> colls = Arrays.asList(ids); //<3,21>
104         // LinkedList 方便地操作（增刪改元素）集合
105         // Collection -> LinkedList
106         LinkedList<String> list = new LinkedList<String>(colls);
107 
108 
109         //不超過3個
110         if(list.size()<3){
111             //id重復
112             if(list.contains(id)){
113                 //去除重復id，把傳入的id放最前面
114                 list.remove(id);
115                 list.addFirst(id);
116             }else{
117                 //直接把傳入的id放最前面
118                 list.addFirst(id);
119             }
120         }else{
121             //等於3個
122             //id重復
123             if(list.contains(id)){
124                 //去除重復id，把傳入的id放最前面
125                 list.remove(id);
126                 list.addFirst(id);
127             }else{
128                 //去最后的id，把傳入的id放最前面
129                 list.removeLast();
130                 list.addFirst(id);
131             }
132         }
133 
134         // LinedList -> String
135         StringBuffer sb = new StringBuffer();
136         for (Object object : list) {
137             sb.append(object+",");
138         }
139         //去掉最后的逗號
140         String result = sb.toString();
141         result = result.substring(0, result.length()-1);
142         return result;
143     }
144 
145     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
146             throws ServletException, IOException {
147         doGet(request, response);
148     }
149 
150 }

View Code

上述代碼可以在這里找到：https://git.oschina.net/infaraway/basisJavaWeb/tree/master/cookie

（二） Session技術

2.1 引入

Cookie的局限：

1）Cookie只能存字符串類型。不能保存對象
2）只能存非中文。
3）1個Cookie的容量不超過4KB。

如果要保存非字符串，超過4kb內容，只能使用session技術！

Session特點：會話數據保存在服務器端。（內存中）

2.2 Session技術核心

HttpSession類：用於保存會話數據

1）創建或得到session對象

HttpSession getSession()
HttpSession getSession(boolean create)

2）設置session對象

void setMaxInactiveInterval(int interval) ：設置session的有效時間
void invalidate() ：銷毀session對象
java.lang.String getId() ：得到session編號

3）保存會話數據到session對象

void setAttribute(java.lang.String name, java.lang.Object value) ：保存數據
java.lang.Object getAttribute(java.lang.String name) ：獲取數據
void removeAttribute(java.lang.String name) ：清除數據

2.3 Session原理

問題：服務器能夠識別不同的瀏覽者！

關鍵：在哪個session域對象保存數據，就必須從哪個域對象取出！

代碼解讀：HttpSession session = request.getSession();

1）第一次訪問創建session對象，給session對象分配一個唯一的ID，叫JSESSIONID

　　new HttpSession();

2）把JSESSIONID作為Cookie的值發送給瀏覽器保存

　　Cookie cookie = new Cookie("JSESSIONID", sessionID);

　　response.addCookie(cookie);

3）第二次訪問的時候，瀏覽器帶着JSESSIONID的cookie訪問服務器

4）服務器得到JSESSIONID，在服務器的內存中搜索是否存放對應編號的session對象。
if(找到){
　　return map.get(sessionID);
}
Map<String,HttpSession>

5）如果找到對應編號的session對象，直接返回該對象

6）如果找不到對應編號的session對象，創建新的session對象，繼續走1的流程

結論：通過JSESSION的cookie值在服務器找session對象！

 1 import java.io.IOException;
 2 
 3 import javax.servlet.ServletException;
 4 import javax.servlet.http.Cookie;
 5 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 6 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 7 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 8 import javax.servlet.http.HttpSession;
 9 /**
10  * Created by :Infaraway
11  * DATE : 2017/3/25
12  * Time : 14:34
13  * Funtion : session對象的創建
14  */
15 public class CreateSession extends HttpServlet {
16 
17     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
18             throws ServletException, IOException {
19         //1.創建session對象
20         HttpSession session = request.getSession();
21         //得到session編號
22         System.out.println("id="+session.getId());
23         //修改session的有效時間
24         //session.setMaxInactiveInterval(20);
25 
26         //手動發送一個硬盤保存的cookie給瀏覽器
27         Cookie c = new Cookie("JSESSIONID",session.getId());
28         c.setMaxAge(60*60);
29         response.addCookie(c);
30 
31         //2.保存會話數據
32         session.setAttribute("name", "Infaraway");
33     }
34 }

 1 package com.infaraway.servlet;
 2 
 3 import javax.servlet.ServletException;
 4 import javax.servlet.http.Cookie;
 5 import javax.servlet.http.HttpServlet;
 6 import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
 7 import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 8 import java.io.IOException;
 9 
10 /**
11  * Created by :Infaraway
12  * DATE : 2017/3/25
13  * Time : 22:17
14  * Funtion :
15  */
16 public class DeleteCookie extends HttpServlet {
17 
18     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
19             throws ServletException, IOException {
20         /**
21          * 需求： 刪除cookie
22          */
23         Cookie cookie = new Cookie("name","xxxx");
24         cookie.setMaxAge(0);//刪除同名的cookie
25         response.addCookie(cookie);
26         System.out.println("刪除成功");
27 
28     }
29 }

2.4 Sesson細節

1）java.lang.String getId() ：得到session編號

2）兩個getSession方法：

getSession(true) / getSession() : 創建或得到session對象。沒有匹配的session編號，自動創建新的session對象。
getSession(false): 得到session對象。沒有匹配的session編號，返回null

3）void setMaxInactiveInterval(int interval) ：設置session的有效時間

session對象銷毀時間：

1 默認情況30分服務器自動回收
2 修改session回收時間
3 全局修改session有效時間

1 <!-- 修改session全局有效時間:分鍾 -->
2 <session-config>
3 　　<session-timeout>1</session-timeout>
4 </session-config>

4.手動銷毀session對象

　　　　void invalidate() ：銷毀session對象

4）如何避免瀏覽器的JSESSIONID的cookie隨着瀏覽器關閉而丟失的問題？

　　瀏覽器關閉而丟失cookie的原因是cookie的有效時間設置中參數為負整數導致，因此需求使用setMaxAge()函數將時間修正為正整數即可。

1 /**
2 * 手動發送一個硬盤保存的cookie給瀏覽器
3 */
4 Cookie c = new Cookie("JSESSIONID",session.getId());
5 c.setMaxAge(60*60);
6 response.addCookie(c);

上述代碼可以在這里找到：https://git.oschina.net/infaraway/basisJavaWeb/tree/master/session

總結：

1）會話管理：瀏覽器和服務器會話過程中的產生的會話數據的管理。

2）Cookie技術：

new Cookie("name","value")
response.addCookie(coookie)
request.getCookies()

3）Session技術

request.getSession();
setAttrbute("name","會話數據");
getAttribute("會話數據")

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