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會(huì)話（Session）跟蹤是Web程序中常用的技術(shù)，用來跟蹤用戶的整個(gè)會(huì)話。常用的會(huì)話跟蹤技術(shù)是Cookie與Session。Cookie通過在客戶端記錄信息確定用戶身份，Session通過在服務(wù)器端記錄信息確定用戶身份。

本章將系統(tǒng)地講述Cookie與Session機(jī)制，并比較說明什么時(shí)候不能用Cookie，什么時(shí)候不能用Session。

1.1  Cookie機(jī)制

在程序中，會(huì)話跟蹤是很重要的事情。理論上，一個(gè)用戶的所有請(qǐng)求操作都應(yīng)該屬于同一個(gè)會(huì)話，而另一個(gè)用戶的所有請(qǐng)求操作則應(yīng)該屬于另一個(gè)會(huì)話，二者不能混淆。例如，用戶A在超市購買的任何商品都應(yīng)該放在A的購物車內(nèi)，不論是用戶A什么時(shí)間購買的，這都是屬于同一個(gè)會(huì)話的，不能放入用戶B或用戶C的購物車內(nèi)，這不屬于同一個(gè)會(huì)話。

而Web應(yīng)用程序是使用HTTP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的。HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的協(xié)議。一旦數(shù)據(jù)交換完畢，客戶端與服務(wù)器端的連接就會(huì)關(guān)閉，再次交換數(shù)據(jù)需要建立新的連接。這就意味著服務(wù)器無法從連接上跟蹤會(huì)話。即用戶A購買了一件商品放入購物車內(nèi)，當(dāng)再次購買商品時(shí)服務(wù)器已經(jīng)無法判斷該購買行為是屬于用戶A的會(huì)話還是用戶B的會(huì)話了。要跟蹤該會(huì)話，必須引入一種機(jī)制。

Cookie就是這樣的一種機(jī)制。它可以彌補(bǔ)HTTP協(xié)議無狀態(tài)的不足。在Session出現(xiàn)之前，基本上所有的網(wǎng)站都采用Cookie來跟蹤會(huì)話。

1.1.1  什么是Cookie

Cookie意為“甜餅”，是由W3C組織提出，最早由Netscape社區(qū)發(fā)展的一種機(jī)制。目前Cookie已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，所有的主流瀏覽器如IE、Netscape、Firefox、Opera等都支持Cookie。

由于HTTP是一種無狀態(tài)的協(xié)議，服務(wù)器單從網(wǎng)絡(luò)連接上無從知道客戶身份。怎么辦呢？就給客戶端們頒發(fā)一個(gè)通行證吧，每人一個(gè)，無論誰訪問都必須攜帶自己通行證。這樣服務(wù)器就能從通行證上確認(rèn)客戶身份了。這就是Cookie的工作原理。

Cookie實(shí)際上是一小段的文本信息?？蛻舳苏?qǐng)求服務(wù)器，如果服務(wù)器需要記錄該用戶狀態(tài)，就使用response向客戶端瀏覽器頒發(fā)一個(gè)Cookie。客戶端瀏覽器會(huì)把Cookie保存起來。當(dāng)瀏覽器再請(qǐng)求該網(wǎng)站時(shí)，瀏覽器把請(qǐng)求的網(wǎng)址連同該Cookie一同提交給服務(wù)器。服務(wù)器檢查該Cookie，以此來辨認(rèn)用戶狀態(tài)。服務(wù)器還可以根據(jù)需要修改Cookie的內(nèi)容。

查看某個(gè)網(wǎng)站頒發(fā)的Cookie很簡(jiǎn)單。在瀏覽器地址欄輸入javascript:alert (document. cookie)就可以了（需要有網(wǎng)才能查看）。JavaScript腳本會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框顯示本網(wǎng)站頒發(fā)的所有Cookie的內(nèi)容，如圖1.1所示。

圖1.1  Baidu網(wǎng)站頒發(fā)的Cookie

圖1.1中彈出的對(duì)話框中顯示的為Baidu網(wǎng)站的Cookie。其中第一行BAIDUID記錄的就是筆者的身份helloweenvsfei，只是Baidu使用特殊的方法將Cookie信息加密了。

注意：Cookie功能需要瀏覽器的支持。

如果瀏覽器不支持Cookie（如大部分手機(jī)中的瀏覽器）或者把Cookie禁用了，Cookie功能就會(huì)失效。

不同的瀏覽器采用不同的方式保存Cookie。

IE瀏覽器會(huì)在“C:\Documents and Settings\你的用戶名\Cookies”文件夾下以文本文件形式保存，一個(gè)文本文件保存一個(gè)Cookie。

1.1.2  記錄用戶訪問次數(shù)

Java中把Cookie封裝成了javax.servlet.http.Cookie類。每個(gè)Cookie都是該Cookie類的對(duì)象。服務(wù)器通過操作Cookie類對(duì)象對(duì)客戶端Cookie進(jìn)行操作。通過request.getCookie()獲取客戶端提交的所有Cookie（以Cookie[]數(shù)組形式返回），通過response.addCookie(Cookiecookie)向客戶端設(shè)置Cookie。

Cookie對(duì)象使用key-value屬性對(duì)的形式保存用戶狀態(tài)，一個(gè)Cookie對(duì)象保存一個(gè)屬性對(duì)，一個(gè)request或者response同時(shí)使用多個(gè)Cookie。因?yàn)镃ookie類位于包javax.servlet.http.*下面，所以JSP中不需要import該類。

1.1.3  Cookie的不可跨域名性

很多網(wǎng)站都會(huì)使用Cookie。例如，Google會(huì)向客戶端頒發(fā)Cookie，Baidu也會(huì)向客戶端頒發(fā)Cookie。那瀏覽器訪問Google會(huì)不會(huì)也攜帶上Baidu頒發(fā)的Cookie呢？或者Google能不能修改Baidu頒發(fā)的Cookie呢？

答案是否定的。Cookie具有不可跨域名性。根據(jù)Cookie規(guī)范，瀏覽器訪問Google只會(huì)攜帶Google的Cookie，而不會(huì)攜帶Baidu的Cookie。Google也只能操作Google的Cookie，而不能操作Baidu的Cookie。

Cookie在客戶端是由瀏覽器來管理的。瀏覽器能夠保證Google只會(huì)操作Google的Cookie而不會(huì)操作Baidu的Cookie，從而保證用戶的隱私安全。瀏覽器判斷一個(gè)網(wǎng)站是否能操作另一個(gè)網(wǎng)站Cookie的依據(jù)是域名。Google與Baidu的域名不一樣，因此Google不能操作Baidu的Cookie。

需要注意的是，雖然網(wǎng)站images.google.com與網(wǎng)站www.google.com同屬于Google，但是域名不一樣，二者同樣不能互相操作彼此的Cookie。

注意：用戶登錄網(wǎng)站www.google.com之后會(huì)發(fā)現(xiàn)訪問images.google.com時(shí)登錄信息仍然有效，而普通的Cookie是做不到的。這是因?yàn)镚oogle做了特殊處理。本章后面也會(huì)對(duì)Cookie做類似的處理。

1.1.4  Unicode編碼：保存中文

中文與英文字符不同，中文屬于Unicode字符，在內(nèi)存中占4個(gè)字符，而英文屬于ASCII字符，內(nèi)存中只占2個(gè)字節(jié)。Cookie中使用Unicode字符時(shí)需要對(duì)Unicode字符進(jìn)行編碼，否則會(huì)亂碼。

提示：Cookie中保存中文只能編碼。一般使用UTF-8編碼即可。不推薦使用GBK等中文編碼，因?yàn)闉g覽器不一定支持，而且JavaScript也不支持GBK編碼。

1.1.5  BASE64編碼：保存二進(jìn)制圖片

Cookie不僅可以使用ASCII字符與Unicode字符，還可以使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)。例如在Cookie中使用數(shù)字證書，提供安全度。使用二進(jìn)制數(shù)據(jù)時(shí)也需要進(jìn)行編碼。

%注意：本程序僅用于展示Cookie中可以存儲(chǔ)二進(jìn)制內(nèi)容，并不實(shí)用。由于瀏覽器每次請(qǐng)求服務(wù)器都會(huì)攜帶Cookie，因此Cookie內(nèi)容不宜過多，否則影響速度。Cookie的內(nèi)容應(yīng)該少而精。

1.1.6  設(shè)置Cookie的所有屬性

除了name與value之外，Cookie還具有其他幾個(gè)常用的屬性。每個(gè)屬性對(duì)應(yīng)一個(gè)getter方法與一個(gè)setter方法。Cookie類的所有屬性如表1.1所示。

表1.1  Cookie常用屬性

1.1.7  Cookie的有效期

Cookie的maxAge決定著Cookie的有效期，單位為秒（Second）。Cookie中通過getMaxAge()方法與setMaxAge(int maxAge)方法來讀寫maxAge屬性。

如果maxAge屬性為正數(shù)，則表示該Cookie會(huì)在maxAge秒之后自動(dòng)失效。瀏覽器會(huì)將maxAge為正數(shù)的Cookie持久化，即寫到對(duì)應(yīng)的Cookie文件中。無論客戶關(guān)閉了瀏覽器還是電腦，只要還在maxAge秒之前，登錄網(wǎng)站時(shí)該Cookie仍然有效。下面代碼中的Cookie信息將永遠(yuǎn)有效。

Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei");   // 新建Cookie

cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE);           // 設(shè)置生命周期為MAX_VALUE

response.addCookie(cookie);                    // 輸出到客戶端

如果maxAge為負(fù)數(shù)，則表示該Cookie僅在本瀏覽器窗口以及本窗口打開的子窗口內(nèi)有效，關(guān)閉窗口后該Cookie即失效。maxAge為負(fù)數(shù)的Cookie，為臨時(shí)性Cookie，不會(huì)被持久化，不會(huì)被寫到Cookie文件中。Cookie信息保存在瀏覽器內(nèi)存中，因此關(guān)閉瀏覽器該Cookie就消失了。Cookie默認(rèn)的maxAge值為–1。

如果maxAge為0，則表示刪除該Cookie。Cookie機(jī)制沒有提供刪除Cookie的方法，因此通過設(shè)置該Cookie即時(shí)失效實(shí)現(xiàn)刪除Cookie的效果。失效的Cookie會(huì)被瀏覽器從Cookie文件或者內(nèi)存中刪除，

例如：

Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei");   // 新建Cookie

cookie.setMaxAge(0);                          // 設(shè)置生命周期為0，不能為負(fù)數(shù)

response.addCookie(cookie);                    // 必須執(zhí)行這一句

response對(duì)象提供的Cookie操作方法只有一個(gè)添加操作add(Cookie cookie)。

要想修改Cookie只能使用一個(gè)同名的Cookie來覆蓋原來的Cookie，達(dá)到修改的目的。刪除時(shí)只需要把maxAge修改為0即可。

注意：從客戶端讀取Cookie時(shí)，包括maxAge在內(nèi)的其他屬性都是不可讀的，也不會(huì)被提交。瀏覽器提交Cookie時(shí)只會(huì)提交name與value屬性。maxAge屬性只被瀏覽器用來判斷Cookie是否過期。

1.1.8  Cookie的修改、刪除

Cookie并不提供修改、刪除操作。如果要修改某個(gè)Cookie，只需要新建一個(gè)同名的Cookie，添加到response中覆蓋原來的Cookie。

如果要?jiǎng)h除某個(gè)Cookie，只需要新建一個(gè)同名的Cookie，并將maxAge設(shè)置為0，并添加到response中覆蓋原來的Cookie。注意是0而不是負(fù)數(shù)。負(fù)數(shù)代表其他的意義。讀者可以通過上例的程序進(jìn)行驗(yàn)證，設(shè)置不同的屬性。

注意：修改、刪除Cookie時(shí)，新建的Cookie除value、maxAge之外的所有屬性，例如name、path、domain等，都要與原Cookie完全一樣。否則，瀏覽器將視為兩個(gè)不同的Cookie不予覆蓋，導(dǎo)致修改、刪除失敗。

1.1.9  Cookie的域名

Cookie是不可跨域名的。域名www.google.com頒發(fā)的Cookie不會(huì)被提交到域名www.baidu.com去。這是由Cookie的隱私安全機(jī)制決定的。隱私安全機(jī)制能夠禁止網(wǎng)站非法獲取其他網(wǎng)站的Cookie。

正常情況下，同一個(gè)一級(jí)域名下的兩個(gè)二級(jí)域名如www.helloweenvsfei.com和images.helloweenvsfei.com也不能交互使用Cookie，因?yàn)槎叩挠蛎⒉粐?yán)格相同。如果想所有helloweenvsfei.com名下的二級(jí)域名都可以使用該Cookie，需要設(shè)置Cookie的domain參數(shù)，例如：

Cookie cookie = new Cookie("time","20080808"); // 新建Cookie

cookie.setDomain(".helloweenvsfei.com");           // 設(shè)置域名

cookie.setPath("/");                              // 設(shè)置路徑

cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE);               // 設(shè)置有效期

response.addCookie(cookie);                       // 輸出到客戶端

讀者可以修改本機(jī)C:\WINDOWS\system32\drivers\etc下的hosts文件來配置多個(gè)臨時(shí)域名，然后使用setCookie.jsp程序來設(shè)置跨域名Cookie驗(yàn)證domain屬性。

注意：domain參數(shù)必須以點(diǎn)(".")開始。另外，name相同但domain不同的兩個(gè)Cookie是兩個(gè)不同的Cookie。如果想要兩個(gè)域名完全不同的網(wǎng)站共有Cookie，可以生成兩個(gè)Cookie，domain屬性分別為兩個(gè)域名，輸出到客戶端。

1.1.10  Cookie的路徑

domain屬性決定運(yùn)行訪問Cookie的域名，而path屬性決定允許訪問Cookie的路徑（ContextPath）。例如，如果只允許/sessionWeb/下的程序使用Cookie，可以這么寫：

Cookie cookie = new Cookie("time","20080808");     // 新建Cookie

cookie.setPath("/session/");                          // 設(shè)置路徑

response.addCookie(cookie);                           // 輸出到客戶端

設(shè)置為“/”時(shí)允許所有路徑使用Cookie。path屬性需要使用符號(hào)“/”結(jié)尾。name相同但domain相同的兩個(gè)Cookie也是兩個(gè)不同的Cookie。

注意：頁面只能獲取它屬于的Path的Cookie。例如/session/test/a.jsp不能獲取到路徑為/session/abc/的Cookie。使用時(shí)一定要注意。

1.1.11  Cookie的安全屬性

HTTP協(xié)議不僅是無狀態(tài)的，而且是不安全的。使用HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)不經(jīng)過任何加密就直接在網(wǎng)絡(luò)上傳播，有被截獲的可能。使用HTTP協(xié)議傳輸很機(jī)密的內(nèi)容是一種隱患。如果不希望Cookie在HTTP等非安全協(xié)議中傳輸，可以設(shè)置Cookie的secure屬性為true。瀏覽器只會(huì)在HTTPS和SSL等安全協(xié)議中傳輸此類Cookie。下面的代碼設(shè)置secure屬性為true：

Cookie cookie = new Cookie("time", "20080808"); // 新建Cookie

cookie.setSecure(true);                           // 設(shè)置安全屬性

response.addCookie(cookie);                        // 輸出到客戶端

提示：secure屬性并不能對(duì)Cookie內(nèi)容加密，因而不能保證絕對(duì)的安全性。如果需要高安全性，需要在程序中對(duì)Cookie內(nèi)容加密、解密，以防泄密。

1.1.12  JavaScript操作Cookie

Cookie是保存在瀏覽器端的，因此瀏覽器具有操作Cookie的先決條件。瀏覽器可以使用腳本程序如JavaScript或者VBScript等操作Cookie。這里以JavaScript為例介紹常用的Cookie操作。例如下面的代碼會(huì)輸出本頁面所有的Cookie。

<script>document.write(document.cookie);</script>

由于JavaScript能夠任意地讀寫Cookie，有些好事者便想使用JavaScript程序去窺探用戶在其他網(wǎng)站的Cookie。不過這是徒勞的，W3C組織早就意識(shí)到JavaScript對(duì)Cookie的讀寫所帶來的安全隱患并加以防備了，W3C標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器會(huì)阻止JavaScript讀寫任何不屬于自己網(wǎng)站的Cookie。換句話說，A網(wǎng)站的JavaScript程序讀寫B(tài)網(wǎng)站的Cookie不會(huì)有任何結(jié)果。

1.1.13  案例：永久登錄

如果用戶是在自己家的電腦上上網(wǎng)，登錄時(shí)就可以記住他的登錄信息，下次訪問時(shí)不需要再次登錄，直接訪問即可。實(shí)現(xiàn)方法是把登錄信息如賬號(hào)、密碼等保存在Cookie中，并控制Cookie的有效期，下次訪問時(shí)再驗(yàn)證Cookie中的登錄信息即可。

保存登錄信息有多種方案。最直接的是把用戶名與密碼都保持到Cookie中，下次訪問時(shí)檢查Cookie中的用戶名與密碼，與數(shù)據(jù)庫比較。這是一種比較危險(xiǎn)的選擇，一般不把密碼等重要信息保存到Cookie中。

還有一種方案是把密碼加密后保存到Cookie中，下次訪問時(shí)解密并與數(shù)據(jù)庫比較。這種方案略微安全一些。如果不希望保存密碼，還可以把登錄的時(shí)間戳保存到Cookie與數(shù)據(jù)庫中，到時(shí)只驗(yàn)證用戶名與登錄時(shí)間戳就可以了。

這幾種方案驗(yàn)證賬號(hào)時(shí)都要查詢數(shù)據(jù)庫。

本例將采用另一種方案，只在登錄時(shí)查詢一次數(shù)據(jù)庫，以后訪問驗(yàn)證登錄信息時(shí)不再查詢數(shù)據(jù)庫。實(shí)現(xiàn)方式是把賬號(hào)按照一定的規(guī)則加密后，連同賬號(hào)一塊保存到Cookie中。下次訪問時(shí)只需要判斷賬號(hào)的加密規(guī)則是否正確即可。本例把賬號(hào)保存到名為account的Cookie中，把賬號(hào)連同密鑰用MD1算法加密后保存到名為ssid的Cookie中。驗(yàn)證時(shí)驗(yàn)證Cookie中的賬號(hào)與密鑰加密后是否與Cookie中的ssid相等。相關(guān)代碼如下：

代碼1.8 loginCookie.jsp

<%@ page language="java"pageEncoding="UTF-8" isErrorPage="false" %>

<%!                                                  // JSP方法

    private static final String KEY =":cookie@helloweenvsfei.com";
                                                     // 密鑰 

    public final static String calcMD1(Stringss) { // MD1 加密算法

       String s = ss==null ?"" : ss;                  // 若為null返回空

       char hexDigits[] = { '0','1', '2', '3', '4', '1', '6', '7', '8', '9',
       'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };                        // 字典

       try {

        byte[] strTemp =s.getBytes();                          // 獲取字節(jié)

        MessageDigestmdTemp = MessageDigest.getInstance("MD1"); // 獲取MD1

       mdTemp.update(strTemp);                                // 更新數(shù)據(jù)

        byte[] md =mdTemp.digest();                        // 加密

        int j =md.length;                                 // 加密后的長度

        char str[] = newchar[j * 2];                       // 新字符串?dāng)?shù)組

        int k =0;                                         // 計(jì)數(shù)器k

        for (int i = 0; i< j; i++) {                       // 循環(huán)輸出

         byte byte0 =md[i];

         str[k++] =hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];

         str[k++] =hexDigits[byte0 & 0xf];

        }

        return newString(str);                             // 加密后字符串

       } catch (Exception e){return null; }

    }

%>

<%

   request.setCharacterEncoding("UTF-8");             // 設(shè)置request編碼

    response.setCharacterEncoding("UTF-8");        // 設(shè)置response編碼

    String action =request.getParameter("action"); // 獲取action參數(shù)

    if("login".equals(action)){                       // 如果為login動(dòng)作

        String account =request.getParameter("account");
                                                     // 獲取account參數(shù)

        String password =request.getParameter("password");
                                                     // 獲取password參數(shù)

        int timeout = newInteger(request.getParameter("timeout"));
                                                     // 獲取timeout參數(shù)

        String ssid =calcMD1(account + KEY); // 把賬號(hào)、密鑰使用MD1加密后保存

        CookieaccountCookie = new Cookie("account", account);
                                                     // 新建Cookie

       accountCookie.setMaxAge(timeout);              // 設(shè)置有效期

        Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ssid);   // 新建Cookie

       ssidCookie.setMaxAge(timeout);                 // 設(shè)置有效期

       response.addCookie(accountCookie);             // 輸出到客戶端

       response.addCookie(ssidCookie);            // 輸出到客戶端

        // 重新請(qǐng)求本頁面，參數(shù)中帶有時(shí)間戳，禁止瀏覽器緩存頁面內(nèi)容

       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.
        currentTimeMillis());

        return;

    }

    elseif("logout".equals(action)){                  // 如果為logout動(dòng)作

        CookieaccountCookie = new Cookie("account", "");
                                                 // 新建Cookie，內(nèi)容為空

       accountCookie.setMaxAge(0);                // 設(shè)置有效期為0，刪除

        Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ""); // 新建Cookie，內(nèi)容為空

       ssidCookie.setMaxAge(0);                   // 設(shè)置有效期為0，刪除

       response.addCookie(accountCookie);         // 輸出到客戶端

       response.addCookie(ssidCookie);         // 輸出到客戶端

        //重新請(qǐng)求本頁面，參數(shù)中帶有時(shí)間戳，禁止瀏覽器緩存頁面內(nèi)容

       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.
        currentTimeMillis());

        return;

    }

    boolean login = false;                        // 是否登錄

    String account = null;                        // 賬號(hào)

    String ssid = null;                           // SSID標(biāo)識(shí)

    if(request.getCookies() !=null){               // 如果Cookie不為空

        for(Cookie cookie :request.getCookies()){  // 遍歷Cookie

           if(cookie.getName().equals("account"))  // 如果Cookie名為
                                                    account

               account = cookie.getValue();       // 保存account內(nèi)容

           if(cookie.getName().equals("ssid")) // 如果為SSID

               ssid = cookie.getValue();          // 保存SSID內(nèi)容

        }

    }

    if(account != null && ssid !=null){    // 如果account、SSID都不為空

        login =ssid.equals(calcMD1(account + KEY));
                                      // 如果加密規(guī)則正確, 則視為已經(jīng)登錄

    }

%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01Transitional//EN">

       <legend><%= login ? "歡迎您回來" : "請(qǐng)先登錄"%></legend>

        <% if(login){%>

            歡迎您, ${ cookie.account.value }. &nbsp;&nbsp;

           <a href="${ pageContext.request.requestURI }?action=logout">
            注銷</a>

        <% } else {%>

        <formaction="${ pageContext.request.requestURI }?action=login"
        method="post">

           <table>

               <tr><td>賬號(hào)： </td>

                   <td><input type="text"name="account" style="width:
                   200px; "></td>

               </tr>

               <tr><td>密碼： </td>

                   <td><inputtype="password" name="password"></td>

               </tr>

               <tr>

                   <td>有效期： </td>

                   <td><inputtype="radio" name="timeout" value="-1"
                   checked> 關(guān)閉瀏覽器即失效 <br/> <input type="radio" 
                   name="timeout" value="<%= 30 *24 * 60 * 60 %>"> 30天
                   內(nèi)有效 <br/><input type="radio" name="timeout" value= 
                   "<%= Integer.MAX_VALUE %>"> 永久有效 <br/> </td> </tr>

               <tr><td></td>

                   <td><input type="submit"value=" 登  錄 " class= 
                   "button"></td>

               </tr>

           </table>

        </form>

        <% } %>

登錄時(shí)可以選擇登錄信息的有效期：關(guān)閉瀏覽器即失效、30天內(nèi)有效與永久有效。通過設(shè)置Cookie的age屬性來實(shí)現(xiàn)，注意觀察代碼。運(yùn)行效果如圖1.7所示。

圖1.7  永久登錄

提示：該加密機(jī)制中最重要的部分為算法與密鑰。由于MD1算法的不可逆性，即使用戶知道了賬號(hào)與加密后的字符串，也不可能解密得到密鑰。因此，只要保管好密鑰與算法，該機(jī)制就是安全的。

1.2  Session機(jī)制

除了使用Cookie，Web應(yīng)用程序中還經(jīng)常使用Session來記錄客戶端狀態(tài)。Session是服務(wù)器端使用的一種記錄客戶端狀態(tài)的機(jī)制，使用上比Cookie簡(jiǎn)單一些，相應(yīng)的也增加了服務(wù)器的存儲(chǔ)壓力。

1.2.1  什么是Session

Session是另一種記錄客戶狀態(tài)的機(jī)制，不同的是Cookie保存在客戶端瀏覽器中，而Session保存在服務(wù)器上。客戶端瀏覽器訪問服務(wù)器的時(shí)候，服務(wù)器把客戶端信息以某種形式記錄在服務(wù)器上。這就是Session。客戶端瀏覽器再次訪問時(shí)只需要從該Session中查找該客戶的狀態(tài)就可以了。

如果說Cookie機(jī)制是通過檢查客戶身上的“通行證”來確定客戶身份的話，那么Session機(jī)制就是通過檢查服務(wù)器上的“客戶明細(xì)表”來確認(rèn)客戶身份。Session相當(dāng)于程序在服務(wù)器上建立的一份客戶檔案，客戶來訪的時(shí)候只需要查詢客戶檔案表就可以了。

1.2.2  實(shí)現(xiàn)用戶登錄

Session對(duì)應(yīng)的類為javax.servlet.http.HttpSession類。每個(gè)來訪者對(duì)應(yīng)一個(gè)Session對(duì)象，所有該客戶的狀態(tài)信息都保存在這個(gè)Session對(duì)象里。Session對(duì)象是在客戶端第一次請(qǐng)求服務(wù)器的時(shí)候創(chuàng)建的。Session也是一種key-value的屬性對(duì)，通過getAttribute(Stringkey)和setAttribute(String key，Objectvalue)方法讀寫客戶狀態(tài)信息。Servlet里通過request.getSession()方法獲取該客戶的Session，

例如：

HttpSession session = request.getSession();       // 獲取Session對(duì)象

session.setAttribute("loginTime", new Date());     // 設(shè)置Session中的屬性

out.println("登錄時(shí)間為：" +(Date)session.getAttribute("loginTime"));      // 獲取Session屬性

request還可以使用getSession(boolean create)來獲取Session。區(qū)別是如果該客戶的Session不存在，request.getSession()方法會(huì)返回null，而getSession(true)會(huì)先創(chuàng)建Session再將Session返回。

Servlet中必須使用request來編程式獲取HttpSession對(duì)象，而JSP中內(nèi)置了Session隱藏對(duì)象，可以直接使用。如果使用聲明了<%@page session="false" %>，則Session隱藏對(duì)象不可用。下面的例子使用Session記錄客戶賬號(hào)信息。

源代碼如下：

代碼1.9  session.jsp

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8"%>

<jsp:directive.page import="com.helloweenvsfei.sessionWeb.bean.Person"/>

<jsp:directive.page import="java.text.SimpleDateFormat"/>

<jsp:directive.page import="java.text.DateFormat"/>

<jsp:directive.page import="java.util.Date"/>

<%!

    DateFormat dateFormat = newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");         // 日期格式化器

%>

<%

    response.setCharacterEncoding("UTF-8");        // 設(shè)置request編碼

    Person[] persons =

    {           

       // 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，保存三個(gè)人的信息

        new Person("Liu Jinghua","password1", 34, dateFormat.parse
        ("1982-01-01")),

        new Person("Hello Kitty","hellokitty", 23, dateFormat.parse
        ("1984-02-21")),

        new Person("Garfield", "garfield_pass",23, dateFormat.parse
        ("1994-09-12")),

     };

    String message = "";                      // 要顯示的消息

    if(request.getMethod().equals("POST"))

    { 

        // 如果是POST登錄       

        for(Person person :persons)

        {           

            // 遍歷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證賬號(hào)、密碼

            // 如果用戶名正確且密碼正確

           if(person.getName().equalsIgnoreCase(request.getParameter("username"))&&person.getPassword().equals(request.getParameter("password")))

           {              

               // 登錄成功，設(shè)置將用戶的信息以及登錄時(shí)間保存到Session

               session.setAttribute("person", person);                   // 保存登錄的Person

               session.setAttribute("loginTime", new Date());          // 保存登錄的時(shí)間              

               response.sendRedirect(request.getContextPath() + "/welcome.jsp");

               return;

            }

        }      

        message = "用戶名密碼不匹配，登錄失敗。";       // 登錄失敗

    }

%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01Transitional//EN">

<html>

    // ... HTML代碼為一個(gè)FORM表單，代碼略，請(qǐng)看隨書光盤

</html>

登錄界面驗(yàn)證用戶登錄信息，如果登錄正確，就把用戶信息以及登錄時(shí)間保存進(jìn)Session，然后轉(zhuǎn)到歡迎頁面welcome.jsp。welcome.jsp中從Session中獲取信息，并將用戶資料顯示出來。

welcome.jsp代碼如下：

代碼1.10  welcome.jsp

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8"%>

<jsp:directive.pageimport="com.helloweenvsfei.sessionWeb.bean.Person"/>

<jsp:directive.page import="java.text.SimpleDateFormat"/>

<jsp:directive.page import="java.text.DateFormat"/>

<jsp:directive.page import="java.util.Date"/>

<%!

    DateFormat dateFormat = newSimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");         // 日期格式化器

%>

<%

    Person person =(Person)session.getAttribute("person");                       // 獲取登錄的person

    Date loginTime =(Date)session.getAttribute("loginTime");                     // 獲取登錄時(shí)間

%>

    // ... 部分HTML代碼略

            <table>

               <tr><td>您的姓名：</td>

                   <td><%= person.getName()%></td>

               </tr>

               <tr><td>登錄時(shí)間：</td>

                   <td><%= loginTime%></td>

               </tr>

               <tr><td>您的年齡：</td>

                   <td><%= person.getAge()%></td>

               </tr>

               <tr><td>您的生日：</td>

                   <td><%=dateFormat.format(person.getBirthday()) %></td>

               </tr>

            </table>

程序運(yùn)行效果如圖1.8所示。

圖1.8  使用Session記錄用戶信息

注意程序中Session中直接保存了Person類對(duì)象與Date類對(duì)象，使用起來要比Cookie方便。

當(dāng)多個(gè)客戶端執(zhí)行程序時(shí)，服務(wù)器會(huì)保存多個(gè)客戶端的Session。獲取Session的時(shí)候也不需要聲明獲取誰的Session。Session機(jī)制決定了當(dāng)前客戶只會(huì)獲取到自己的Session，而不會(huì)獲取到別人的Session。各客戶的Session也彼此獨(dú)立，互不可見。

提示：Session的使用比Cookie方便，但是過多的Session存儲(chǔ)在服務(wù)器內(nèi)存中，會(huì)對(duì)服務(wù)器造成壓力。

1.2.3  Session的生命周期

Session保存在服務(wù)器端。為了獲得更高的存取速度，服務(wù)器一般把Session放在內(nèi)存里。每個(gè)用戶都會(huì)有一個(gè)獨(dú)立的Session。如果Session內(nèi)容過于復(fù)雜，當(dāng)大量客戶訪問服務(wù)器時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存溢出。因此，Session里的信息應(yīng)該盡量精簡(jiǎn)。

Session在用戶第一次訪問服務(wù)器的時(shí)候自動(dòng)創(chuàng)建。需要注意只有訪問JSP、Servlet等程序時(shí)才會(huì)創(chuàng)建Session，只訪問HTML、IMAGE等靜態(tài)資源并不會(huì)創(chuàng)建Session。如果尚未生成Session，也可以使用request.getSession(true)強(qiáng)制生成Session。

Session生成后，只要用戶繼續(xù)訪問，服務(wù)器就會(huì)更新Session的最后訪問時(shí)間，并維護(hù)該Session。用戶每訪問服務(wù)器一次，無論是否讀寫Session，服務(wù)器都認(rèn)為該用戶的Session“活躍（active）”了一次。

1.2.4  Session的有效期

由于會(huì)有越來越多的用戶訪問服務(wù)器，因此Session也會(huì)越來越多。為防止內(nèi)存溢出，服務(wù)器會(huì)把長時(shí)間內(nèi)沒有活躍的Session從內(nèi)存刪除。這個(gè)時(shí)間就是Session的超時(shí)時(shí)間。如果超過了超時(shí)時(shí)間沒訪問過服務(wù)器，Session就自動(dòng)失效了。

Session的超時(shí)時(shí)間為maxInactiveInterval屬性，可以通過對(duì)應(yīng)的getMaxInactiveInterval()獲取，通過setMaxInactiveInterval(longinterval)修改。

Session的超時(shí)時(shí)間也可以在web.xml中修改。另外，通過調(diào)用Session的invalidate()方法可以使Session失效。

1.2.5  Session的常用方法

Session中包括各種方法，使用起來要比Cookie方便得多。Session的常用方法如表1.2所示。

表1.2  HttpSession的常用方法

Tomcat中Session的默認(rèn)超時(shí)時(shí)間為20分鐘。通過setMaxInactiveInterval(int seconds)修改超時(shí)時(shí)間?？梢孕薷膚eb.xml改變Session的默認(rèn)超時(shí)時(shí)間。例如修改為60分鐘：

<session-config>

   <session-timeout>60</session-timeout>      <!-- 單位：分鐘 -->

</session-config>

注意：<session-timeout>參數(shù)的單位為分鐘，而setMaxInactiveInterval(int s)單位為秒。

1.2.6  Session對(duì)瀏覽器的要求

雖然Session保存在服務(wù)器，對(duì)客戶端是透明的，它的正常運(yùn)行仍然需要客戶端瀏覽器的支持。這是因?yàn)镾ession需要使用Cookie作為識(shí)別標(biāo)志。HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的，Session不能依據(jù)HTTP連接來判斷是否為同一客戶，因此服務(wù)器向客戶端瀏覽器發(fā)送一個(gè)名為JSESSIONID的Cookie，它的值為該Session的id（也就是HttpSession.getId()的返回值）。Session依據(jù)該Cookie來識(shí)別是否為同一用戶。

該Cookie為服務(wù)器自動(dòng)生成的，它的maxAge屬性一般為–1，表示僅當(dāng)前瀏覽器內(nèi)有效，并且各瀏覽器窗口間不共享，關(guān)閉瀏覽器就會(huì)失效。

因此同一機(jī)器的兩個(gè)瀏覽器窗口訪問服務(wù)器時(shí)，會(huì)生成兩個(gè)不同的Session。但是由瀏覽器窗口內(nèi)的鏈接、腳本等打開的新窗口（也就是說不是雙擊桌面瀏覽器圖標(biāo)等打開的窗口）除外。這類子窗口會(huì)共享父窗口的Cookie，因此會(huì)共享一個(gè)Session。

注意：新開的瀏覽器窗口會(huì)生成新的Session，但子窗口除外。子窗口會(huì)共用父窗口的Session。例如，在鏈接上右擊，在彈出的快捷菜單中選擇“在新窗口中打開”時(shí)，子窗口便可以訪問父窗口的Session。

如果客戶端瀏覽器將Cookie功能禁用，或者不支持Cookie怎么辦？例如，絕大多數(shù)的手機(jī)瀏覽器都不支持Cookie。Java Web提供了另一種解決方案：URL地址重寫。

1.2.7  URL地址重寫

URL地址重寫是對(duì)客戶端不支持Cookie的解決方案。URL地址重寫的原理是將該用戶Session的id信息重寫到URL地址中。服務(wù)器能夠解析重寫后的URL獲取Session的id。這樣即使客戶端不支持Cookie，也可以使用Session來記錄用戶狀態(tài)。HttpServletResponse類提供了encodeURL(Stringurl)實(shí)現(xiàn)URL地址重寫，例如：

<td>

    <a href="<%=response.encodeURL("index.jsp?c=1&wd=Java") %>"> 
    Homepage</a>

</td>

該方法會(huì)自動(dòng)判斷客戶端是否支持Cookie。如果客戶端支持Cookie，會(huì)將URL原封不動(dòng)地輸出來。如果客戶端不支持Cookie，則會(huì)將用戶Session的id重寫到URL中。重寫后的輸出可能是這樣的：

<td>

    <ahref="index.jsp;jsessionid=0CCD096E7F8D97B0BE608AFDC3E1931E?c=
    1&wd=Java">Homepage</a>

</td>

即在文件名的后面，在URL參數(shù)的前面添加了字符串“;jsessionid=XXX”。其中XXX為Session的id。分析一下可以知道，增添的jsessionid字符串既不會(huì)影響請(qǐng)求的文件名，也不會(huì)影響提交的地址欄參數(shù)。用戶單擊這個(gè)鏈接的時(shí)候會(huì)把Session的id通過URL提交到服務(wù)器上，服務(wù)器通過解析URL地址獲得Session的id。

如果是頁面重定向（Redirection），URL地址重寫可以這樣寫：

<%

    if(“administrator”.equals(userName))

    {

       response.sendRedirect(response.encodeRedirectURL(“administrator.jsp”));

        return;

    }

%>

效果跟response.encodeURL(String url)是一樣的：如果客戶端支持Cookie，生成原URL地址，如果不支持Cookie，傳回重寫后的帶有jsessionid字符串的地址。

對(duì)于WAP程序，由于大部分的手機(jī)瀏覽器都不支持Cookie，WAP程序都會(huì)采用URL地址重寫來跟蹤用戶會(huì)話。比如用友集團(tuán)的移動(dòng)商街等。

注意：TOMCAT判斷客戶端瀏覽器是否支持Cookie的依據(jù)是請(qǐng)求中是否含有Cookie。盡管客戶端可能會(huì)支持Cookie，但是由于第一次請(qǐng)求時(shí)不會(huì)攜帶任何Cookie（因?yàn)椴o任何Cookie可以攜帶），URL地址重寫后的地址中仍然會(huì)帶有jsessionid。當(dāng)?shù)诙卧L問時(shí)服務(wù)器已經(jīng)在瀏覽器中寫入Cookie了，因此URL地址重寫后的地址中就不會(huì)帶有jsessionid了。

1.2.8  Session中禁止使用Cookie

既然WAP上大部分的客戶瀏覽器都不支持Cookie，索性禁止Session使用Cookie，統(tǒng)一使用URL地址重寫會(huì)更好一些。Java Web規(guī)范支持通過配置的方式禁用Cookie。下面舉例說一下怎樣通過配置禁止使用Cookie。

打開項(xiàng)目sessionWeb的WebRoot目錄下的META-INF文件夾（跟WEB-INF文件夾同級(jí)，如果沒有則創(chuàng)建），打開context.xml（如果沒有則創(chuàng)建），編輯內(nèi)容如下：

代碼1.11 /META-INF/context.xml

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>

<Context path="/sessionWeb"cookies="false">

</Context>

或者修改Tomcat全局的conf/context.xml，修改內(nèi)容如下：

代碼1.12  context.xml

<!-- The contents of this file will be loaded for eachweb application -->

<Context cookies="false">

    <!-- ... 中間代碼略 -->

</Context>

部署后TOMCAT便不會(huì)自動(dòng)生成名JSESSIONID的Cookie，Session也不會(huì)以Cookie為識(shí)別標(biāo)志，而僅僅以重寫后的URL地址為識(shí)別標(biāo)志了。

注意：該配置只是禁止Session使用Cookie作為識(shí)別標(biāo)志，并不能阻止其他的Cookie讀寫。也就是說服務(wù)器不會(huì)自動(dòng)維護(hù)名為JSESSIONID的Cookie了，但是程序中仍然可以讀寫其他的Cookie。