JavaWeb开发基础ServletSession

本书作者：测试开发刚哥，文章版权归个人所有，未经授权请勿转载。

Session是什么

在Web应用程序中，Session（会话）是用于在多个请求之间保持用户状态的一种机制。由于HTTP协议是无状态的，每个请求都是独立的，服务器无法直接知道两个请求是否来自同一个用户。Session通过在服务器端存储用户状态信息，并在客户端使用一个唯一的Session ID来标识用户，从而实现状态保持。

Session工作原理如下：

  1. 创建Session：当用户第一次访问Web应用程序时，服务器创建一个新的Session，并生成一个唯一的Session ID
  2. 发送Session ID：服务器将Session ID发送给客户端，通常通过HTTP响应头中的Set-Cookie字段
  3. 存储Session ID：客户端浏览器将Session ID存储在Cookie中，并在后续请求中将其发送回服务器
  4. 识别Session：服务器通过接收到的Session ID识别用户的会话，并从服务器端存储中获取相应的Session数据

四种主要技术

  1. Cookies
  2. Hidden Form Field
  3. URL Rewriting
  4. HttpSession

1. Cookies（Cookie）

Cookie是存储在客户端浏览器中的小数据片段。它们会随着每个HTTP请求一起发送到服务器，可以用来存储会话标识符。

工作原理

  • 当用户第一次访问网站时，服务器生成一个唯一的会话ID，并将其作为Cookie发送到客户端浏览器
  • 浏览器存储这个Cookie，并在后续请求中将其发送回服务器
  • 服务器使用Cookie中的会话ID来检索用户的会话数据

优点

  • 对用户透明
  • 由浏览器自动管理
  • 可以存储少量数据

缺点

  • 用户可以在浏览器中禁用Cookie
  • 存储容量有限（通常每个Cookie大约4KB）
  • 如果处理不当，可能存在安全问题（例如Cookie盗窃）

示例

import javax.servlet.http.Cookie;


// 在Servlet中设置Cookie
Cookie sessionCookie = new Cookie("JSESSIONID", session.getId());
sessionCookie.setMaxAge(30 * 60); // 30分钟
response.addCookie(sessionCookie);

// 在Servlet中检索Cookie
Cookie[] cookies = request.getCookies();  // 从请求获取Cookie
if (cookies != null) {
    for (Cookie cookie : cookies) {
        if ("JSESSIONID".equals(cookie.getName())) {
            String sessionId = cookie.getValue();
            // 使用会话ID检索会话数据
        }
    }
}

Cookie有两种类型：

  • 非持久性Cookie（Non-persistent cookie），也称为会话Cookie（Session cookie），仅在浏览器会话期间有效。当用户关闭浏览器时，这些Cookie会被自动删除。适用于需要在用户会话期间保持状态的信息，如购物车内容、临时会话ID等。

  • 持久性Cookie（Persistent cookie），在浏览器会话结束后仍然有效，直到达到指定的过期时间或被用户手动删除。它们存储在客户端的硬盘上。适用于需要在多个会话之间保持状态的信息，如记住用户登录状态、用户偏好设置等。

2. 隐藏表单字段（Hidden Form Field）

隐藏表单字段用于在HTML表单中存储会话数据。当表单提交时，这些数据会发送到服务器。

工作原理

  • 服务器生成一个唯一的会话ID，并将其作为隐藏字段包含在HTML表单中
  • 当用户提交表单时，隐藏字段会随表单数据一起发送到服务器
  • 服务器从隐藏字段中检索会话ID，并使用它来访问用户的会话数据

优点

  • 实现简单
  • 不依赖于浏览器设置（例如Cookie）

缺点

  • 仅适用于表单提交
  • 需要修改所有表单以包含隐藏字段
  • 不适用于跨多个页面跟踪会话（没有表单的页面）

示例

<form action="submitForm" method="post">
    <input type="hidden" name="sessionId" value="<%= session.getId() %>">
    <!-- 其他表单字段 -->
    <input type="submit" value="提交">
</form>

3. URL重写（URL Rewriting）

URL重写涉及将会话ID附加到每个请求的URL中。这种技术确保会话ID随每个请求一起发送到服务器。

工作原理

  • 服务器生成一个唯一的会话ID，并将其作为查询参数附加到URL中
  • 会话ID包含在服务器生成的所有后续URL中
  • 服务器从URL中检索会话ID，并使用它来访问用户的会话数据

优点

  • 即使禁用Cookie也能工作
  • 可以跨多个页面跟踪会话

缺点

  • URL变得更长且不易读
  • 需要修改所有URL以包含会话ID
  • 如果会话ID暴露在URL中，可能存在安全风险

示例

// 生成带有会话ID的URL
// http://localhost:8080/myapp/nextPage.jsp;jsessionid=1234567890ABCDEF1234567890ABCDEF
String url = response.encodeURL("nextPage.jsp");

// 从URL中检索会话ID
String sessionId = request.getParameter("jsessionid");

4. HttpSession

HttpSession接口提供了一种内置的会话跟踪机制。它抽象了底层的会话跟踪技术（例如Cookie、URL重写），并提供了一个简单的API来管理会话数据。

工作原理

  • 服务器为每个用户会话创建一个HttpSession对象
  • 会话ID由服务器管理，可以存储在Cookie或URL中
  • HttpSession对象提供了存储和检索会话属性的方法

优点

  • 简单且方便的API
  • 抽象了底层的会话跟踪机制
  • 自动处理会话的创建、过期和失效

缺点

  • 依赖于服务器的会话管理实现
  • 可能需要额外配置以实现会话持久化和集群

示例

// 创建或检索会话
HttpSession session = request.getSession();

// 在会话中存储属性
session.setAttribute("username", "JohnDoe");

// 从会话中检索属性
String username = (String) session.getAttribute("username");

// 使会话失效
session.invalidate();

在多数情况下，使用HttpSession是最方便和有效的方法，因为它抽象了底层的会话跟踪机制，并提供了一个简单的API来管理会话数据。

为什么request.getSession()能拿到session？

HttpSession抽象了底层的会话跟踪技术，实际上请求的sessionid还是通过cookie或url，从客户端发给服务器的，比如cookie，服务器响应（第一次请求时创建会话）：

HTTP/1.1 200 OK
Set-Cookie: JSESSIONID=1234567890ABCDEF1234567890ABCDEF; Path=/; HttpOnly
Content-Type: text/html

客户端请求（后续请求中包含sessionid）：

GET /myapp/urlRewriting HTTP/1.1
Host: example.com
Cookie: JSESSIONID=1234567890ABCDEF1234567890ABCDEF

HttpSession是一个封装好的接口，提供了一组方法，简化了Session管理。

参考资料：

https://www.javatpoint.com/session-tracking-in-servlets

ChatGPT