java web 之Session

1.Session简单介绍

由于Http是无状态的协议，所以服务端需要记录用户的状态时，就需要某种机制来识别具体的用户，实现这个机制的方式就是session。

典型的场景比如购物车，当你点击下单按钮时，由于HTTP协议无状态，所以并不知道是哪个用户操作的，所以服务端要为特定的用户创建了特定的Session，用于标识这个用户，并且跟踪用户，这样才知道购物车里面有几本书。这个Session是保存在服务端的，有一个唯一标识。

那么服务器端是如何识别特定的客户的？

每次HTTP请求的时候，客户端都会发送相应的Cookie信息到服务端。实际上大多数的应用都是用 Cookie 来实现Session跟踪的，第一次创建Session的时候，服务端会在HTTP协议中告诉客户端，需要在 Cookie 里面记录一个Session ID，以后每次请求把这个会话ID发送到服务器，我就知道你是谁了。实现Session跟踪需要用到Cookie，如果客户端的浏览器禁用了 Cookie 怎么办？一般这种情况下，会使用一种叫做URL重写的技术来进行会话跟踪，即每次HTTP交互，URL后面都会被附加上一个诸如 sid=xxxxx 这样的参数，服务端据此来识别用户。

2.Session和Cookie的区别

  1.Cookie数据存放在客户的浏览器上，Session数据放在服务器上，Session对象由服务器创建，开发人员可以调用request对象getSession方法得到session对象。

  2.Cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的Cookie并进行Cookie欺骗，考虑到安全应当使用session。

  3.Session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能考虑到减轻服务器性能方面，应当使用Cookie。

  4.单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。

3.Session的实现原理

服务器是如何实现一个Session为一个用户浏览器服务的？

服务器创建session出来后，会把session的id号，以cookie的形式回写给客户机，这样，只要客户机的浏览器不关，再去访问服务器时，都会带着session的id号去，服务器发现客户机浏览器带session id过来了，就会使用内存中与之对应的session为之服务。

示例代码如下：

package test;

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

public class SessionTest extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        response.setCharacterEncoding("UTF=8");
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        //使用request对象的getSession()获取session，如果session不存在则创建一个
        HttpSession session = request.getSession();
        //将数据存储到session中
        session.setAttribute("data", "考拉");
        //获取session的Id
        String sessionId = session.getId();
        //判断session是不是新创建的
        if (session.isNew()) {
            response.getWriter().print("session创建成功，session的id是："+sessionId);
        }else {
            response.getWriter().print("服务器已经存在该session了，session的id是："+sessionId);
        }
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

先来看看上述代码中的两个方法：

getSession()：获得当前请求的Session，如果没有则新创建一个。对应代码中的HttpSession session = request.getSession();

setSttribute(String name, Object value)：将数据存储到Session中。

第一次访问时，服务器会创建一个新的sesion，并且把session的Id以cookie的形式发送给客户端浏览器，如下图所示：

 

刷新后得到如下的输出结果：

4.浏览器禁用Cookie后的Session处理

解决方案：URL重写

//用于对sendRedirect方法后的url地址进行重写
response.encodeRedirectURL(java.lang.String url) 
//用于对表单action和超链接的url地址进行重写
response.encodeURL(java.lang.String url)

示例代码如下：

IndexServlet.java

package test;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class IndexServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        //创建Session
        request.getSession();
        out.write("本网站有如下书：<br/>");
        Set<Map.Entry<String,Book>> set = DB.getAll().entrySet();
        for(Map.Entry<String,Book> me : set){
            Book book = me.getValue();
            String url =request.getContextPath()+ "/BuyServlet?id=" + book.getId();
            //response. encodeURL(java.lang.String url)用于对表单action和超链接的url地址进行重写
            url = response.encodeURL(url);//将超链接的url地址进行重写
            out.println(book.getName()  + "   <a href='"+url+"'>购买</a><br/>");
        }
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}


/**
 * @author gacl
 * 模拟数据库
 */
class DB{
    private static Map<String,Book> map = new LinkedHashMap<String,Book>();
    static{
        map.put("1", new Book("1","javaweb开发"));
        map.put("2", new Book("2","spring开发"));
        map.put("3", new Book("3","hibernate开发"));
        map.put("4", new Book("4","struts开发"));
        map.put("5", new Book("5","ajax开发"));
    }
    
    public static Map<String,Book> getAll(){
        return map;
    }
}

class Book{
    
    private String id;
    private String name;

    public Book() {
        super();
    }
    public Book(String id, String name) {
        super();
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

 BuyServlet.java

package test;

import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class BuyServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String id = request.getParameter("id");
        Book book = DB.getAll().get(id);  //得到用户想买的书
        HttpSession session = request.getSession();
        List<Book> list = (List) session.getAttribute("list");  //得到用户用于保存所有书的容器
        if(list==null){
            list = new ArrayList<Book>();
            session.setAttribute("list", list);
        }
        list.add(book);
        //response. encodeRedirectURL(java.lang.String url)用于对sendRedirect方法后的url地址进行重写
        String url = response.encodeRedirectURL(request.getContextPath()+"/ListCartServlet");
        System.out.println(url);
        response.sendRedirect(url);
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }

}

 ListCartServlet.java

package test;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.List;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

public class ListCartServlet extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        HttpSession session = request.getSession();
        List<Book> list = (List) session.getAttribute("list");
        if(list==null || list.size()==0){
            out.write("对不起，您还没有购买任何商品!!");
            return;
        }
        
        //显示用户买过的商品
        out.write("您买过如下商品:<br>");
        for(Book book : list){
            out.write(book.getName() + "<br/>");
        }
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        doGet(request, response);
    }
}

 浏览器在禁用Cookie之后，查看网页的源代码，入下：

本网站有如下书：<br/>javaweb开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet;jsessionid=880313EDA076741E7A6A7DEEEB5CB266?id=1'>购买</a><br/>
spring开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet;jsessionid=880313EDA076741E7A6A7DEEEB5CB266?id=2'>购买</a><br/>
hibernate开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet;jsessionid=880313EDA076741E7A6A7DEEEB5CB266?id=3'>购买</a><br/>
struts开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet;jsessionid=880313EDA076741E7A6A7DEEEB5CB266?id=4'>购买</a><br/>
ajax开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet;jsessionid=880313EDA076741E7A6A7DEEEB5CB266?id=5'>购买</a><br/>

可以看出每个超链接后面都带上了session的Id。

浏览器没禁用Cookie之前，网页的源代码如下：

本网站有如下书：<br/>javaweb开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet?id=1'>购买</a><br/>
spring开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet?id=2'>购买</a><br/>
hibernate开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet?id=3'>购买</a><br/>
struts开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet?id=4'>购买</a><br/>
ajax开发   <a href='/MyWebProject/BuyServlet?id=5'>购买</a><br/>

 所以，当浏览器禁用了cookie后，就可以用URL重写这种解决方案解决Session数据共享问题。而且response.encodeRedirectURL(java.lang.String url) 和response. encodeURL(java.lang.String url)是两个非常智能的方法，当检测到浏览器没有禁用cookie时，那么就不进行URL重写了。

5.Session对象的创建和销毁时机

5.1 Session对象的创建时机

在程序中第一次调用request.getSession()方法时就会创建一个新的Session，可以用isNew()方法来判断Session是不是新创建的。

//使用request对象的getSession()获取session，如果session不存在则创建一个
HttpSession session = request.getSession();
//获取session的Id
String sessionId = session.getId();
//判断session是不是新创建的
if (session.isNew()) {
    response.getWriter().print("session创建成功，session的id是："+sessionId);
}else {
    response.getWriter().print("服务器已经存在session，session的id是："+sessionId);
}

5.2 Session对象的销毁时机

session对象默认30分钟没有使用，则服务器会自动销毁session，在web.xml文件中可以手工配置session的失效时间，例如：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5" 
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
    http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
  <display-name></display-name>
  
  <welcome-file-list>
    <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
  </welcome-file-list>

  <!-- 设置Session的有效时间:以分钟为单位-->
    <session-config>
        <session-timeout>15</session-timeout>
    </session-config>

</web-app>

 当需要在程序中手动设置Session失效时，可以手工调用session.invalidate方法，摧毁session。

HttpSession session = request.getSession();
//手工调用session.invalidate方法，摧毁session
session.invalidate();

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