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Web-7-深入理解Cookie與Session：實現用戶跟蹤和數據存儲

發布時間：2023-08-18 18:26:07 作者：網友整理

HTTP協議是無狀態協議，每次同一瀏覽器向服務器請求時，服務器都會將該請求視為新的請求，因此我們需要會話跟蹤技術來實現同一會話內數據共享.

深入理解Cookie與Session：實現用戶跟蹤和數據存儲

今日目標

掌握客戶端會話跟蹤技術Cookie

掌握服務端會話跟蹤技術Sesssion

一、會話跟蹤技術介紹

會話：用戶打開瀏覽器，訪問web服務器的資源，會話建立，直到有一方斷開連接，會話結束。一次會話中可以包含多次請求和響應。

HTTP協議是無狀態協議，每次同一瀏覽器向服務器請求時，服務器都會將該請求視為新的請求，因此我們需要會話跟蹤技術來實現同一會話內數據共享

思考:下圖建立幾個會話?

每個瀏覽器都會與服務端建立了一個會話，加起來總共是3個會話。

思考:服務器如何識別多次請求是否來自于同一瀏覽器?這就需要我們學習今天的內容，會話跟蹤技術。

會話跟蹤：一種維護瀏覽器狀態的方法，服務器需要識別多次請求是否來自于同一瀏覽器，以便在同一次會話的多次請求間共享數據

原因:HTTP協議是無狀態的，每次瀏覽器向服務器請求時，服務器都會將該請求視為新的請求，因此我們需要會話跟蹤技術來實現會話內數據共享

思考:一個會話中的多次請求為什么要共享數據呢?有了這個數據共享功能后能實現哪些功能呢?

購物車功能: 加入購物車和去購物車結算是兩次請求，但是后面這次請求要想展示前一次請求所添加的商品，就需要用到數據共享。

記住我功能:當用戶登錄成功后，勾選記住我按鈕后下次再登錄的時候，網站就會自動填充用戶名和密碼，簡化用戶的登錄操作，多次登錄就會有多次請求，他們之間也涉及到共享數據

實現方式：

  • 客戶端會話跟蹤技術：Cookie。
  • 服務端會話跟蹤技術：Session。

二、Cookie基本使用

Cookie：客戶端會話跟蹤技術，將數據保存到客戶端，以后每次請求都攜帶Cookie數據進行訪問

1、基本使用

（1）發送Cookie

  • 創建Cookie對象，設置數據。
Cookie cookie = new Cookie("key","value");
  • 發送Cookie到客戶端：使用response對象。
response.addCookie(cookie);

（2）獲取Cookie

  • 獲取客戶端攜帶的所有Cookie，使用request對象。
Cookie[] cookies = request.getCookies();
  • 遍歷數組，獲取每一個Cookie對象：for。
  • 使用Cookie對象方法獲取數據。
cookie.getName();
cookie.getValue();

2、代碼實現

  • 創建08_Cookie_Session的Maven Web項目,并添加Servlet依賴在Pom.xml中。
<dependencies>
    <dependency>
      <groupId>JAVAx.servlet</groupId>
      <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
      <version>4.0.1</version>
      <scope>provided</scope>
    </dependency>
  </dependencies>
  
Cookie[] cookies = request.getCookies();
  • 創建AServlet用于發送Cookie到瀏覽器。
  
package com.zbbmeta.cookie;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;
/**
 * 發送Cookie
 */
@WebServlet(value = "/a")
public class Aservlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        //1.創建cookie對象
        Cookie cookie = new Cookie("name","lisi");

        //2.發送cookie對象到瀏覽器
        response.addCookie(cookie);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • 創建BServlet用于獲取Cookie數據。
package com.zbbmeta.cookie;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 獲取Cookie
 */
@WebServlet(value = "/b")
public class Bservlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        //3.獲取客戶端攜帶的所有Cookie，使用request對象
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        if(cookies!=null){
            //4.遍歷數組，獲取每一個Cookie對象：for
            for (Cookie cookie : cookies) {
                //5.使用Cookie對象方法獲取數據
                String name = cookie.getName();
                String value = cookie.getValue();
                writer.write(name+" = "+value+"<br>");
            }
        }else {

            writer.write("cookie不存在<br>");
        }

    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • 在瀏覽器中先訪問地址:http://localhost:8080/cookie-session/a，然后在訪問http://localhost:8080/cookie-session/b查看瀏覽器結果，如圖所示:

三、Cookie原理

Cookie的實現是基于HTTP協議的。

  • 響應頭：set-cookie。
  • 請求頭：cookie。

在瀏覽器 查看Cookie。

1、Cookie使用細節 3.1Cookie 存活時間

  • 默認情況下，Cookie 存儲在瀏覽器內存中，當瀏覽器關閉，內存釋放，則Cookie被銷毀。
  • setMaxAge(int seconds)：設置Cookie存活時間，但是是秒 負數：默認值，Cookie在當前瀏覽器內存中，當瀏覽器關閉，則 Cookie被銷毀 正數：將 Cookie寫入瀏覽器所在電腦的硬盤，持久化存儲。到時間自動刪除。

  • 零：立即過期，步驟和結果和正數步驟一致，這里就不掩飾了 完整代碼:
  • AServlet。
package com.zbbmeta.cookie;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;
/**
 * 發送Cookie
 */
@WebServlet(value = "/a")
public class Aservlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        //1.創建cookie對象
        Cookie cookie = new Cookie("name","lisi");
        //3. setMaxAge(int seconds)：設置Cookie存活時間，但是是秒
        cookie.setMaxAge(10);
//        cookie.setMaxAge(-1);
        //cookie.setMaxAge(0);
        //2.發送cookie對象到瀏覽器
        response.addCookie(cookie);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
 

2、Cookie 存儲問題

  • 如需要存儲空格，則需要進行轉碼：URL編碼 會出現問題。

  • 解決方法

在發送cookie端進行URL編碼。

URLEncoder.encode(name,"UTF-8");

在獲取cookie端進行URL解碼。

value = URLDecoder.decode(name,"UTF-8");

瀏覽器顯示結果。

  • 完整代碼。
  • AServlet。
package com.zbbmeta.cookie;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;
import java.NET.URLDecoder;
import java.net.URLEncoder;

/**
 * 發送Cookie
 */
@WebServlet(value = "/a")
public class Aservlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        //1.創建cookie對象
        String name = " lisi";
        name = URLEncoder.encode(name,"UTF-8");
        Cookie cookie = new Cookie("name",name);
        //3. setMaxAge(int seconds)：設置Cookie存活時間，但是是秒
        cookie.setMaxAge(10);
//        cookie.setMaxAge(-1);
        //cookie.setMaxAge(0);
        //2.發送cookie對象到瀏覽器
        response.addCookie(cookie);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • BServlet
  
package com.zbbmeta.cookie;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.URLDecoder;

/**
 * 獲取Cookie
 */
@WebServlet(value = "/b")
public class Bservlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        //3.獲取客戶端攜帶的所有Cookie，使用request對象
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        if(cookies!=null){
            //4.遍歷數組，獲取每一個Cookie對象：for
            for (Cookie cookie : cookies) {
                //5.使用Cookie對象方法獲取數據
                String name = cookie.getName();
                String value = cookie.getValue();
                value = URLDecoder.decode(value,"UTF-8");
                writer.write(name+" = |"+value+"<br>");
            }
        }else {

            writer.write("cookie不存在<br>");
        }

    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • Tomcat7 Cookie 不能直接存儲中文，Tomcat8 Cookie可以存儲中文，但不能存儲空格

四、Session基本使用

Session：服務端會話跟蹤技術：將數據保存到服務端

1、基本使用

（1）獲取Session

  • JavaEE 提供 HttpSession接口，來實現一次會話的多次請求間數據共享功能
  • 使用： 獲取Session對象
HttpSession session = request.getSession();

（2）Session對象功能
  • Session對象功能：
void setAttribute(String name, Object o）//存儲數據到 session 域中
   Object getAttribute(String name) //根據 key，獲取值
   void removeAttribute(String name) //根據 key，刪除該鍵值對

2、代碼實現

  • 創建CServlet用于存儲數據到Session對象。
package com.zbbmeta.session;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 1.存儲Session數據到服務器
 */
@WebServlet(value = "/c")
public class CServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        //1.獲取Session對象
        HttpSession session = request.getSession();
        //2.存儲數據到session
        session.setAttribute("name","session_wangwu");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();

        writer.write("訪問了C資源"+"<br>");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • 創建DServlet用于從Session對象獲取數據。
  
package com.zbbmeta.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 2.在Session對象中獲取數據
 */
@WebServlet(value = "/d")
public class DServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        //1.獲取Session對象
        HttpSession session = request.getSession();
        //2.存儲數據到session
        Object name = session.getAttribute("name");
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.write("訪問了D資源"+"<br>");
        if(name!=null){
            writer.write(name.toString()+"<br>");
        }else {
            writer.write("Session數據不存在"+"<br>");
        }
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • 在瀏覽器中先訪問地址:http://localhost:8080/cookie-session/c，然后在訪問http://localhost:8080/cookie-session/d查看瀏覽器結果，如圖所示:

五、Session原理

Session基于Cookie實現

思考:如果新開一個瀏覽器，還是同一個session對象么?

答案:上圖顯示的獲取的Session對象不是一個，每一個瀏覽器都會獲取一個新的Session對象。

  • 判斷Session對象是否是新對象代碼 CServlet。
package com.zbbmeta.session;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import javax.servlet.annotation.*;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 1.存儲Session數據到服務器
 */
@WebServlet(value = "/c")
public class CServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");

        PrintWriter writer = response.getWriter();
        //1.獲取Session對象
        HttpSession session = request.getSession();

        //3.判斷Session是否是新對象
        boolean aNew = session.isNew();
        //4.獲取SessionID
        String id = session.getId();
        writer.write("session 是新的= "+aNew+" session id : "+id+"<br>");

        //2.存儲數據到session
        session.setAttribute("name","session_wangwu");


        writer.write("訪問了C資源"+"<br>");
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • DServlet
  
package com.zbbmeta.session;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 2.在Session對象中獲取數據
 */
@WebServlet(value = "/d")
public class DServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //get請求
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        //1.獲取Session對象
        HttpSession session = request.getSession();
        //3.判斷Session是否是新對象
        boolean aNew = session.isNew();
        //4.獲取SessionID
        String id = session.getId();
        writer.write("session 是新的= "+aNew+" session id : "+id+"<br>");

        //2.存儲數據到session
        Object name = session.getAttribute("name");

        writer.write("訪問了D資源"+"<br>");
        if(name!=null){
            writer.write(name.toString()+"<br>");
        }else {
            writer.write("Session數據不存在"+"<br>");
        }
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        //post請求
        doGet(request, response);
    }
}
  • 瀏覽器結果

六、Session使用細節

1、Session 鈍化、活化

  • Session 鈍化、活化： 服務器重啟后，Session中的數據是否還在？ 鈍化：在服務器正常關閉后， Tomcat自動將 Session數據寫入硬盤的文件中活化：再次啟動服務器后，從文件中加載數據到Session中。

在IDEA中配置鈍化

查看鈍化數據

查看鈍化數據的前臺條件是，我們已經有Session對象存儲數據。

  • 我們現在的08_Cookie_Session項目啟動的，并且訪問了c資源。
  • 關閉項目。
  • 根據路徑查看session數據。
  • 發現有后綴為.ser的文件。
  • 重新啟動.ser文件就不存在了(步驟五就是活化)。

2、Seesion 銷毀

（1）默認情況下，無操作，30分鐘自動銷毀

  • 獲取存活時間方式。
//5.獲取存活時間
        int maxInactiveInterval = session.getMaxInactiveInterval();
  • 訪問c，瀏覽器結果。

  • 停留10s,訪問d，瀏覽器結果。

思考：為什么停留10s后，session對象的存活時間還是1800s?

存活時間表示的是沒有訪問資源的情況下，如果訪問了，則存活時間重新變為1800s.

（2）web.xml配置存活時間

可以通過web.xml進行配置，單位為分鐘。

<?xml versinotallow="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-App xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
 version="4.0">

 <session-config>
<!--  單位是分鐘-->
  <session-timeout>2</session-timeout>
 </session-config>
</web-app>

  • 調用 Session對象的 invalidate()方法。

注意：最好關閉瀏覽器再打開。

3、Cookie和Session的對比

  • 相同點： Cookie 和 Session 都是來完成一次會話內多次請求間數據共享的。
  • 區別 鍵值對數量：Cookie 存一個鍵和一個值，Session 存n個鍵和值存儲位置：Cookie 是將數據存儲在客戶端，Session 將數據存儲在服務端安全性：Cookie 不安全，Session 安全數據大小：Cookie 最大4KB，Session 無大小限制存儲時間：Cookie默認瀏覽器關閉，Session 默認30分鐘服務器性能：Cookie 不占服務器資源，Session 占用服務器資源。

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