深入分析Java Web -- cookie和session

简介: 深入分析Java Web -- cookie和session

关于项目里面经常用到的技术之一,cookie和session机制。或许很多人对于这个机制的了解只是比较粗浅,所以这一次就来深入剖析一下cookie和session的内容吧。

 

关于javaee里面的cookie而言,可以理解为,每一次客户端请求一次服务端之后,服务器返回给客户端的一个标识。这种标识类似于k,v的模式存在,每个浏览器再次请求服务器的时候就需要携带这个标识,从而让服务端来认证。


但是对于cookie的认识光有这些还不够,接下来我们从几个常用的场景来进行分析:


1. cookie大小设置


假若面临一个业务场景,如果一个网站的pv数据量为1亿,那么cookie的大小设置在200字节左右,得占用多么大的带宽啊!


对于普通中小型企业的项目,性能优化方面,我们可以从cookie的大小方面来进行设置。


2. cookie的版本


关于cookie的历史版本而言,他有两种版本,分别是version0和version1

版本0 : 由Netscape公司制定的,也被几乎所有的浏览器支持。Java中为了保持兼容性, 目前只支持到版本0, Cookie的内容中不能空格,方括号,圆括号,等于号(=),逗号,双引号,斜杠,问号,@符号,冒号,分号。


版本1 : 根据RFC2109文档制定的。放宽了很多限制。版本0中所限制的字符都可以使用。但为了保持兼容性,程序开发者都会尽量避免使用这些特殊字符

 

3. cookie的作用域

 

不同的cookie分别都会有自己的作用域,例如说谷歌网站的cookie就只有访问google的时候会携带,facebook的cookie也只有访问facebook的时候会携带,不会出现访问facebook网站的时候携带上google的cookie

 

4. cookie的生命周期


每个cookie都会有自己的生命周期,一旦过了生命周期时间范围,cookie就会过期。

例如一下代码:


Cookie c = new Cookie(“username”,”john”);

c.setMaxAge(60);//60秒的意思

c.setMaxAge(60*60);//一小时

c.setMaxAge(365*24*60*60);//一年


如果不设置过期时间,则表示这个cookie生命周期为浏览器会话期间,只要关闭浏览器窗口,cookie就消失了。


这种生命期为浏览会话期的cookie被称为会话cookie。会话cookie一般不保存在硬盘上而是保存在内存里。


如果设置了过期时间,浏览器就会把cookie保存到硬盘上,关闭后再次打开浏览器,这些cookie依然有效直到超过设定的过期时间。存储在硬盘上的cookie可以在不同的浏览器进程间共享,比如两个IE窗口。而对于保存在内存的cookie,不同的浏览器有不同的处理方式。

 

Session


对于session而言,它相较于cookie会安全许多。Session一般译为会话,是解决Http协议的无状态问题的方案,可以将一次会话中的数据存储在服务器端的内存中,保证在下一次的会话中可以使用。


在客户端浏览器第一次向服务器端发送请求时,服务器端会为这个客户端创建独有的Session,并具有唯一的Session ID,存储在服务器端的内存中。在客户端第二次访问服务器端时,会携带Session ID在请求中,服务器端会根据Session ID查找对应的Session信息,进行进一步地操作。


在JavaEE中提供了javax.servlet.http.HttpSession接口,通过该接口可以将共享的数据内容存储在HttpSession对象中,从而解决Http协议的无状态问题。

 

那么光是了解session的这些还不够,接下来让我们深入session的内部进行研究。

关于session的内部研究,可以如下进入:


自己编写一个简单的servlet,然后开启tomcat,设置成debug模式,打一个断点,当请求该servlet的时候,程序会在断点处停止。


网络异常,图片无法展示
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这个时候,查看调试窗口里面的内容,会发现一下内容:


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咦,这个standardsession是个什么鬼东西,推测这个standardsession是httpsession接口的实现类来的。后来经过谷歌查询,发现standardsession的存放位置在org.apache.session.StandardSession,看到这个包名,我猜测是tomcat目录里面lib文件夹里面的jar包之一。后来经过一定的查找,发现这个类是存放在一个叫做catalina的jar里面。果然一打开jar,全部都是新世界。


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果然找到了StandardSession这个类。


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看到一个ConcurrentMap集合之后,就大概明白session.setAttribute的真正原理了,ConcurrentMap是一个采用了分段锁来解决线程安全的一种map类型,它的出现解决了了HashTable里面使用synchronized加锁效率低的不足之处,关于什么是分段锁,以后有时间我再写一篇文章来总结一下。


再往深处看,我们可以看到session.setattribute里面的内容:


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嗯嗯,注入一个属性的源码实现就是这样的,那么这个方法又是怎么调用的呢?

其实这里面有涉及到一中设计模式的思想,叫做门面模式。


首先来看session的时序图:


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我的理解是,首先请求到request.getsession,然后创建一个新的session对象,并且将相应的session对象存放到session容器当中。由manager来对这个容器进行保存。manager类将进行对于session的生命周期管理。


关于findsession函数,主要由ManagerBase(有些书上边说是StandardManager

,其实StandardManager是ManagerBase的子类)负责实现,里面的代码如下所示:


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而这里面代码出现的sessions其实是这么个东西:


protected Map<String, Session> sessions = new ConcurrentHashMap();

通过findsession函数可以返回一个org.apache.catalina.Session的接口,Session这个接口里面包含了许多的属性,其中包含有HttpSession这个属性。


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在HttpSession接口里面,包含有相应的内容,看到源码这里的时候,大概就有点熟悉的味道了。

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